-
1دورية
المؤلفون: Mazieńczuk, A., Hutnik, N., Piotrowski, K., Wierzbowska, B., Matynia, A.
مصطلحات موضوعية: krystalizacja ciągła, struwit, wydzielanie struwitu, krystalizatory typu DTM, continuous mass crystallization, struvite, production of struvite, DTM type crystallizers
الوصف: Przedstawiono wyniki badań ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu w dwóch krystalizatorach typu DTM ze strumienicą zasilaną roztworem macierzystym. Struwit wydzielano w stałej temp. 298 K, z rozcieńczonych wodnych roztworów zawierających 0,20 lub 1,0% mas. jonów fosforanowych(V). Przebadano wpływ pH (9–11) i średniego czasu przebywania zawiesiny w krystalizatorach (900–3600 s) na jakość otrzymanych produktów i kinetykę procesu. Otrzymano kryształy struwitu o średnim rozmiarze 4–26 µm. Obliczone z modelu SIG MSMPR wartości liniowej szybkości wzrostu kryształów struwitu wynosiły od 2,41·10⁻⁹ do 7,68·10⁻⁹ m/s, a szybkość zarodkowania od 8,9·10⁷ do 1,8·10¹º 1/(s·m³ ) w zależności od parametrów procesu i typu krystalizatora. Produkty o lepszej jakości otrzymano w krystalizatorze DTM ze strumienicą o zstępującym ruchu zawiesiny w komorze mieszania.
Struvite was continuously crystd. in 2 DTM type crystallizers with jet pump driven by recirculated mother liq. at a const. temp. 298 K, from dild. aq. solns. contg. 0.20 or 1.0% by mass of phosphate(V) ions. Effect of pH (9–11) and mean residence time of suspension in the crystallizer (900–3600 s) on the quality of crystals and process kinetics was studied. Struvite crystals were 4–26 µm in size. The linear growth rate of the crystals varied from 2.41·10⁻⁹ to 7.68·10⁻⁹ m/s, while the nucleation rate changed from 8.9·10⁷ to 1.8·10¹º 1/(s·m³ ) depending on the process parameter values and crystallizer type. Cryst. products of higher quality were produced in a DTM crystallizer with a jet pump generating descending flow of suspension in the mixing chamber. -
2دورية
المؤلفون: Kozik, A., Matynia, A.
مصطلحات موضوعية: struwit, krystalizacja struwitu, krystalizator DT MSMPR, struvite, crystalization of struvite, DT MSMPR crystallizer
الوصف: Wytrącano w sposób ciągły w warunkach stechiometrycznych struwit MgNH₄PO₄·6H₂O z rozcieńczonych wodnych roztworów zawierających fosforany(V) o stężeniu 0,20% mas. PO₄³⁻. Badania przeprowadzono w krystalizatorze typu DT MSMPR o działaniu ciągłym. Przebadano wpływ pH (8,5–10) i średniego czasu przebywania zawiesiny w krystalizatorze (900–3600 s) na rozkład rozmiarów kryształów produktu i ich jednorodność oraz na kinetykę procesu. Otrzymano kryształy produktu o średnim rozmiarze od ok. 26 do ok. 110 µm, o zróżnicowanej jednorodności (CV 58–89%). Kryształy struwitu o największych rozmiarach i zadowalającej jednorodności otrzymano przy pH 8,5 i wydłużonym średnim czasie przebywania 3600 s. Dla tych warunków szybkość zarodkowania struwitu nie przekraczała 2·10⁷ 1/(s·m³) wg modelu SIG MSMPR. Liniowa szybkość wzrostu kryształów w zakresie wartości badanych zmiennych wynosiła 4,96·10⁻⁹ do 1,81·10⁻⁸ m/s.
Struvite was produced by continuous reactive crystallization under stoichiometric conditions from dild. aq. solns. contg. phosphates(V) (concn. 0.20% by mass) in a draft tube, mixed suspension mixed product removal type crystallizer to study effect of pH (8.5–10) and mean residence time of the suspension (900–3600 s) on product crystal size distribution and homogeneity, as well as on the process kinetics. Struvite crystals of diversified homogeneity (CV 58–89%) sized 26–110 µm were formed. The large size crystals with acceptable homogeneity were produced at pH 8.5 and prolonged mean residence time 3600 s. The struvite nucleation rate did not exceed 2·10⁷ 1/(s·m³) while corresponding linear crystal growth rate was 4.96·10⁻⁹ to 1.81·10⁻⁸ m/s. -
3دورية
المؤلفون: Czajkowska, J.
مصطلحات موضوعية: struwit, oczyszczania ścieków, struvite, waste water treatment
الوصف: W pracy przedstawiono wyniki badań krystalizacji uwodnionego fosforanu amonowomagnezowego (struwitu), o wzorze chemicznym MgNH4PO4·6H2O, który przy wystąpieniu specyficznych warunków ma tendencję tworzyć się w linii osadowej oczyszczalni ścieków. Badania zostały wykonane w Laboratorium Chemii i Technologii Wody i Ścieków SGGW w Warszawie. Wytrącony struwit został uzyskany z roztworu sporządzonego na bazie następujących związków: NH4Cl (źródło NH4 + ), MgSO4·7H2O (źródło Mg2+) i KH2PO4 (źródło PO4 3-) oraz wody destylowanej przy podniesieniu pH do ~9,5. Badania zostały wykonane przy założeniu trzech zmiennych niezależnych tj.: stężenie jonów NH4 + , stężenie jonów PO4 3- oraz jony Mg2+. Celem badań było określenie stężeń jonów magnezu, przy których występuje krystalizacja struwitu. Przeprowadzone badania stanowią kontynuację rozpoczętych badań nad warunkami krystalizacji struwitu
The paper presents the results of crystallization of hydrated magnesium ammonium phosphate (struvite), with the chemical formula MgNH4PO4 · 6H2O, which by the occurrence of specific conditions has a tendency to create in a line of wastewater treatment plant sludge. Tests were performed at the Laboratory of Chemistry and Technology of Water and Sewage of Warsaw University of Life Sciences. Precipitated struvite was obtained from a solution prepared on the basis of the following compounds: NH4Cl (NH4 + source), MgSO4 · 7H2O (Mg2+ source) and KH2PO4 (PO4 3- source) and distilled water by raising the pH to ~ 9.5. Tests were performed assuming three independent variables, namely: the concentration of NH4 + ions, the concentration of PO4 3- ions and Mg2+ ions. The objective was to determine the concentration of magnesium ions, which occurs by struvite crystallization. The studies are a continuation of initiated research about conditions of struvite crystallization. -
4دورية
المؤلفون: Czajkowska, J., Siwiec, T.
مصطلحات موضوعية: struwit, oczyszczanie ścieków, biogeny, struvite, waste water treatment, nutrients
الوصف: W pracy przedstawiono problem związany ze spontaniczną krystalizacją uwodnionego fosforanu amonowo-magnezowego (struwitu), o wzorze chemicznym MgNH4PO4 ·6H2O często tworzącego się w linii osadowej oczyszczalni ścieków. Anonsowane badania realizowane były przy wykorzystaniu instalacji doświadczalnej do krystalizacji struwitu w skali laboratoryjnej w warunkach przepływowych. Struwitu wytrącany w rurociągu uzyskiwany został z roztworu sporządzonego na bazie następujących związków: NH4Cl (źródło NH4 + ), MgSO4 (źródło Mg2+) i KH2PO4 (źródło PO4 3-). Parametrami zmiennymi była prędkość przepływu ścieków oraz odczyn. Celem nadrzędnym charakteryzowanych badań jest określenie warunków minimalizacji ilości struwitu.
Crystallization of struvite from synthetic wastewater in experimental installation under flow conditions. In this review paper are presented the issue of struvite in sewage treatment plants and the results of struvite crystallization conditions, depending on the flow velocity and pH. Our results show a high complexity of the issues concerning the formation of struvite in pipes and confirm the fact that the crystallizing of struvite decreases in diameter pipelines. It was also found that with increasing speed and pH increases the amount of produced struvite. -
5دورية
المؤلفون: Hutnik, Nina, Stanclik, Anna, Matynia, Andrzej
مصطلحات موضوعية: ścieki z przemysłu nawozów, nawozy fosforowe, jony fosforanowe(V), jony wapnia, struwit, krystalizacja strąceniowa, recykling fosforu, fertilizer industry wastewater, phosphorus fertilizers, phosphate(V) ions, calcium ions, struvite, precipitation crystallization, phosphorus recycling
الوصف: 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.
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.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020) -
6دورية
المؤلفون: Hutnik, Nina, Stanclik, Anna, Piotrowski, Krzysztof, Matynia, Andrzej
مصطلحات موضوعية: krystalizacja ciągła strąceniowa, struwit, kinetyka krystalizacji, gnojowica bydlęca, continuous reaction crystallization, struvite, crystallization kinetics, cow manure
الوصف: Wyznaczono kinetykę ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu z wodnych roztworów jonów fosforanowych(V), zawierających dodatkowo charakterystyczne dla gnojowicy zanieczyszczenia, takie jak związki boru, kobaltu, manganu i molibdenu. Do obliczeń parametrów szybkości zarodkowania i wzrostu kryształów struwitu wykorzystano model kinetyki dla idealnego krystalizatora MSMPR (mixed suspension, mixed product removal), zakładający zależność szybkości wzrostu kryształów od ich wielkości RE SDG (Rojkowski exponential, size-dependent growth). Stwierdzono, że ze wzrostem stężenia związków boru, kobaltu i molibdenu gęstość populacji zarodków struwitu korzystnie zmalała, a w obecności związków manganu zwiększyła się. Liniowa szybkość wzrostu tych zarodków zwiększyła się analogicznie, a w obecności manganu niekorzystnie zmalała. W taki sam sposób, w zależności od stężenia zanieczyszczeń, zmieniała się szybkość zarodkowania struwitu. W obecności tych zanieczyszczeń liniowa szybkość wzrostu pełnowymiarowych kryształów struwitu przyjmowała duże wartości (1,31·10⁻⁸-8-2,24·10⁻⁸ m/s). Negatywnie na tę szybkość wpłynęło podwyższenie pH środowiska, korzystnie zaś obniżenie stężenia jonów fosforanowych(V) na wejściu do krystalizatora. Średni rozmiar kryształów produktu przy podwyższeniu pH do 11 zmalał z 28-40μm, a w pozostałych przypadkach zwiększył się do 40-56μm (τ 3600 s) i do 57-71μm (0,20% mas. PO₄³⁻ w roztworze zasilającym). Porównanie wpływu pojedynczych zanieczyszczeń na wartości kinetyczne krystalizacji struwitu z danymi odzyskiwania jonów fosforanowych(V) z rzeczywistej gnojowicy bydlęcej CLM wykazało dobrą zgodność wyników.
Struvite was pptd. from NH₄H₂PO₄, MgCl₂∙6H₂O, and B³⁺, Mn²⁺, Co²⁺ and Mo⁶⁺-ions-contg. aq. solns. to det. kinetic parameters of the continuous struvite reaction crystn. calcd. by using Rojkowski exponential size-dependent growth rate model. With the increase of B, Co and Mo ions concns., the d. of nuclei decreased advantageously but increased with the increase in Mn ion concn. Linear growth rate of the nuclei increased with B, Co and Mo ions concn. increase but decreased with the increase of Mn ion concn. The relatively stable and narrow range nucleation rates were obsd. (10¹²-10¹³ 1/(s·m³)) which was not affected by pH raise, elongation of residence time and redn. of phosphate(V) ions concn. in a feed stream of crystallizer. Good consistence of obtained struvite reaction crystallization kinetics of model mixts. with the real cattle liq. manure was obsd.
1. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).
2. Praca finansowana ze środków na naukę w latach 2017-2020 jako projekt badawczy Narodowego Centrum Nauki nr 2016/21/D/ST8/01694. -
7دورية
المؤلفون: Hutnik, Nina, Stanclik, Anna, Piotrowski, Krzysztof, Matynia, Andrzej
مصطلحات موضوعية: krystalizacja ciągła strąceniowa, struwit, kinetyka zarodkowania, kinetyka wzrostu, continuous reaction crystallization, struvite, nucleation kinetics, growth kinetics
الوصف: Oszacowano kinetykę zarodkowania i wzrostu kryształów struwitu w obecności jonów potasu dla ciągłego procesu krystalizacji strąceniowej. Do obliczeń wykorzystano dwa modele kinetyki dla idealnego krystalizatora MSMPR (mixed suspension mixed product removal): model SIG (size independent growth), najbardziej uproszczony, i model RE SDG (Rojkowski exponential, size dependent growth), zakładający zależność szybkości wzrostu kryształów od ich rozmiarów. Stwierdzono, że jony potasu wpłynęły korzystnie na liniową szybkość wzrostu kryształów struwitu. Przy stężeniu jonów K⁺ 2800 mg/kg w roztworze zasilającym krystalizator o działaniu ciągłym szybkość ta przekroczyła aż 2·10⁻⁸ m/s. W tych warunkach otrzymano bardzo dobrze wykształcone i jednorodne kryształy struwitu o średnim rozmiarze 46,8 μm i współczynniku niejednorodności CV wynoszącym tylko 71,6%. Tworzeniu się dużych kryształów struwitu sprzyjał także nadmiar jonów Mg²⁺ w środowisku reakcji syntezy struwitu, niskie pH, jak i wydłużony do 3600 s średni czas przebywania zawiesiny w krystalizatorze. Wyniki badań porównano z danymi procesowymi odzyskiwania jonów fosforanowych(V) z gnojowicy zawierającej jony K⁺ w ilości 2800 mg/kg. Wykazano, że zanieczyszczenia obecne w gnojowicy wpłynęły negatywnie na wzrost kryształów struwitu i jakość wytwarzanego produktu. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń i porównań zalecono model RE SDG MSMPR do opisu kinetyki krystalizacji ciągłej struwitu w rozpatrywanych układach technologicznych.
Struvite was pptd. from phosphate(V), Mg²⁺, NH₄ ⁺, and K⁺ ions-contg. aq. solns. to det. kinetic parameters of the continuous struvite reaction crystn. process calcd. from the crystal size distribution by using size - independent growth model (SIG) and Rojkowski exponential size dependent growth model (RE SDG). The K⁺ ions advantageously affected on linear struvite crystals growth rate. The results were compared with the process data concerning recovery of phosphate(V) ions from K⁺ ions-contg. liq. manure. The impurities presented in liq. manure unfavorably affected on struvite crystals growth. The RE SDG model described the distribution of the product crystal d. population much more accurately than the SIG model, but the linear growth rates of struvite crystals calcd. from both models were comparable. RE SDG model was recommended for estg. the kinetics of continuous struvite crystn. in the phosphates(V) recovery process from liq. manure.
1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).
2. Praca finansowana ze środków na naukę w latach 2017-2020 jako projekt badawczy Narodowego Centrum Nauki nr 2016/21/D/ ST8/01694. -
8دورية
المؤلفون: Zych, B.
مصطلحات موضوعية: fosfor, związki biogenne, biologiczne oczyszczanie ścieków, struwit, ścieki, phosphorus, biogenic compounds, biological wastewater treatment, struvite, sewage
-
9دورية
المؤلفون: Hutnik, N., Kozik, A., Wierzbowska, B., Matynia, A.
مصطلحات موضوعية: struwit, wydzielanie struwitu, ścieki, jony fosforanowe(V), krystalizacja ciągła strąceniowa, recykling fosforu, struvite, continuous mass crystallization, sewage, phosphate(V) ions, phosphorus recycling
الوصف: 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.
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.
Praca finansowana ze środków na naukę w latach 2014–2015 jako projekt badawczy statutowy MNiSzW realizowany na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej (Nr zlec. S40647/Z-14/W-3). -
10دورية
المؤلفون: Kozik, A., Hutnik, N., Hoffmann, K., Huculak-Mączka, M.
مصطلحات موضوعية: jony fosforanowe(V), krystalizacja ciągła strąceniowa, recykling fosforu, gnojowica bydlęca, struwit, fosforan wapnia, continuous mass crystallization, phosphate(V) ions, phosphorus recycling, cattle manure, struvite, monocalcium phosphate
الوصف: 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.
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.
Praca finansowana ze środków na naukę w latach 2014–2015 jako projekt badawczy statutowy MNiSzW realizowany na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej (Nr zlec. S40647/Z-14/W-3). W pracy wykorzystano wyniki badań wykonanych w ramach projektu badawczego własnego Narodowego Centrum Nauki NN209 0959 40 (2011–2014).
