Ο ζεόλιθος ως μέσο ανάκτησης αμμωνίου και δεύτερης κατεργασίας ορού γάλακτος τυριού. [Μελέτη]

Σε πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη του Πανεπιστημίου Πατρών, διερευνήθηκε η αποτελεσματικότητα του φυσικού ζεόλιθου για την απομάκρυνση των αμμωνιακών ιόντων από συνθετικό λύμα και από δευτερογενή ορό γάλακτος.

Στόχος της μελέτης ήταν η ανάκτηση αζωτούχων θρεπτικών ουσιών του αζώτου, μέσω του ζεόλιθου, οι οποίες μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για περαιτέρω εφαρμογές, όπως λιπάσματα βραδείας απελευθέρωσης. 

Χρησιμοποιήθηκε ζεόλιθος σε περιεκτικότητα κλινοπτιλόλιθου τουλάχιστον 85% από το Κίρτζαλι της Βουλγαρίας, τα τεχνικά χαρακτηριστικά του οποίου μπορείτε να δείτε εδώ: Ζεόλιθος από 2,5 έως 5 χιλιοστά

Τα πειράματα και τα αποτελέσματα των τεχνικών λυμάτων

Διεξήχθησαν πειράματα σε φιάλες και στήλες σταθερής κλίνης για να εξεταστεί η επίδραση διαφόρων συνθηκών λειτουργίας σε σχέση με την απόδοση του ζεόλιθου.

Τα πειράματα προσρόφησης πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας συνθετικό λύμα και ζεόλιθο διαφορετικών κοκκομετρικών μεγεθών (δηλ. 0,71-1,0, 1,8-2,0, 2,0-2,8, 2,8-4,0 και 4,0-5,0 mm). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, η κοκκομετρία του ζεολίθου δεν είχε σημαντική επίδραση στην ικανότητά του να απορροφά τα αμμωνιακά ιόντα. Παρ ‘όλα αυτά, τα μικρότερα σωματίδια (0,71-1,0 mm) εμφάνισαν ταχύτερους ρυθμούς προσρόφησης αμμωνιακών ιόντων έως και 93,0% στα πρώτα 10 λεπτά. Η μέγιστη απόδοση αφαίρεσης αμμωνίου από τον ζεόλιθο επιτεύχθηκε σε συγκεντρώσεις αμμωνίου που κυμαίνονται από 10 έως 80 mg / L.

Τα πειράματα κινητικής αποκάλυψαν ότι η χημική απορρόφηση είναι ο μηχανισμός πίσω από τη διαδικασία προσρόφησης αμμωνιακών ιόντων από τον ζεόλιθο, ενώ η ισόθερμη Freundlich επιβεβαιώνει καλύτερα τα πειραματικά δεδομένα.

Τα πειράματα σε στήλες με τη χρήση συνθετικού λύματος με αρχική συγκέντρωση αμμωνιακών ιόντων 200 mg / L αποκάλυψαν ότι για όλες τις δοκιμασμένες κοκκομετρίες ο ζεόλιθος ήταν ικανός να απορροφήσει σχεδόν όλη τη διαθέσιμη συγκέντρωση αμμωνιακών ιόντων (πάνω από 99%) στα πρώτα 120 λεπτά. Το ίδιο δεν παρατηρήθηκε για τις αρχικές συγκεντρώσεις των 5000 mg / L, όπου μόνον ο ζεόλιθος με μεγέθη κόκκων 0,71-1,0 mm κατόρθωσε να απομακρύνει πάνω από 99% των αμωνιακών ιόντων (99,9%) σε 120 λεπτά. Όλες οι κοκκομετρίες του ζεόλιθου έφθασαν σε ισορροπία πολύ αργότερα (24 ώρες, 96% – 97% απομάκρυνση του NH4 + -Ν).

Τα πειράματα και τα αποτελέσματα της κατεργασίας του δευτερογενούς ορού γάλακτος

Ο φυσικός ζεόλιθος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτικό υπόστρωμα για την επεξεργασία δευτερογενούς ορού γάλακτος, καθώς μπορεί να επιτυχεί σημαντική απομάκρυνση του οργανικού φορτίου (μέχρι 40%, 14,53 mg COD / g ζεόλιθου) και των αμμωνιακών ιόντων (περίπου 99%). 

Όσον αφορά τα ορθο-φωσφορικά ιόντα, ο ζεόλιθος φαίνεται να φτάνει σε συνθήκες κορεσμού μετά την πρώτη ημέρα των πειραμάτων με ικανότητα απομάκρυνσης 0,15 mg P / g ζεόλιθου. 

Τα πειράματα εκρόφησης με απιονισμένο νερό σε φιάλες και στήλες παρουσίαζαν χαμηλά ποσοστά εκρόφησης των αμμωνιακών και των ορθο-φωσφορικών ιόντων, δείχνοντας έτσι ότι αυτός ο ζεόλιθος, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως υπόστρωμα για αργή απελευθέρωση αζώτου σε εδάφη.

Επίσης, η παρατεταμένη χρήση ζεολίθου στην επεξεργασία του δευτερογενούς όρου γάλακτος (μετά από τρεις ημέρες) οδήγησε στο σχηματισμό βιομάζας αυξάνοντας το ποσοστό της απομάκρυνσης του οργανικού φορτίου.

Διαβάστε εδώ την μελέτη