从牲畜消化物中可持续地回收,使用超声波溶解和Zr铁吸附

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 农业科学 农业科学

背景情况:

• 由于高酸盐含量,牲畜便消化剂对环境构成风险.
• 从消化物中低效的酸盐回收有助于优化.
• 可持续的营养管理对于循环废水处理至关重要.

研究的目的:

• 开发一种综合方法来增强酸盐溶解和从无氧消化物中恢复.
• 调查超声波预处理对消化物特性和的生物可用性的影响.
• 为了评估铁酸对酸盐去除的吸附性能.

主要方法:

• 在不同能量密度 (0-74 Wh/L) 的无氧消化物的超声波预处理.
• 消化物的特性,包括溶解化学氧需求 (COD) 和pH值.
• 使用铁 (Zr铁) 的酸盐吸附和使用兰格穆尔-弗朗德利希和伪第一阶模型进行分析.
• 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和能量分散式X射线光谱 (EDS) 的材料表征.

主要成果:

• 超声波显著增加溶解的COD和降低pH值,增强的溶解性.
• 预处理将残留转化为可生物利用的形式,提高回收潜力.
• 酸的最大吸附能力从18.27 mg/g (原始消化剂) 增加到28.08 mg/g (有声消化剂).
• 吸附遵循兰格穆尔-弗朗德利希和伪第一阶动力学,表明度依赖吸附.

结论:

• 集成的超声波和Zr铁吸附方法有效地提高了从牲畜便消化剂中酸盐的回收.
• 这种方法为营养管理提供了技术上可行的和对环境有益的解决方案.
• 这一过程有助于减轻缩和改善废水处理的可持续性.