Recovery of Nitrogen And Phosphorus In Sewage Sludge by Pulsed Electrical Field Technique and Strüvite Production

Sewage sludge is a rich source of organic matter, nitrogen and phosphorus content. For this reason, its use in agriculture is very important. Strüvite obtained as a result of magnesium ammonium phosphate (MAP) settlement is suitable for use as industrial raw material and agricultural fertilizer. At the beginning of the methods used for the recovery of nitrogen and phosphorus from sludge, nitrogen and phosphorus are introduced into liquid phase under acidic conditions. Then the struvite is obtained by MAP precipitation.
The biggest problem for this method is the bonding of heavy metals passing liquid phase by acidification to struvite.In our work, a new sludge disintegration method, pulsed electric field (PEF) technique, has been used to recover nitrogen and phosphorus from the domestic biological waste sludge. The study consists of two phases. In the first stage, nitrogen and phosphorus from biological waste sludge are recovered without the addition of chemical by PEF technique. In the second stage, the strüvite is obtained by MAP precipitation from liquid phase with high nitrogen and phosphore content. The optimum temperature, pH and precipitation time were determined as 20 oC, 9.5 and 24 hours, respectively for the formation of strüvite in the MAP precipitation tests. The best precipitate and removal efficiency was obtained to the sample with 2.5 ml of MgCl2.6H2O (0.015 M) and 2.5 ml of H3PO4 (0.049M). TN and TP removal efficiencies were obtained as 52% and 14% after precipitation. After sedimentation, crystalline precipitate formation was observed and XRD analysis revealed that this precipitate was struvite.

Biyolojik Atýk Çamurdaki Azot ve Fosforun Darbeli Elektrik Alan Tekniði Ýle Geri Kazanýmý ve Strüvit Eldesi

Biyolojik arýtma çamurlarý organik madde, azot ve fosfor içeriði yönünden zengin bir kaynaktýr. Bu nedenle tarýmda kullanýmý oldukça önemlidir. Magnezyum amonyum fosfat (MAP) çöktürmesi sonucu elde edilen strüvit, endüstriyel hammadde ve tarýmsal gübre olarak kullaným için uygundur. Arýtma çamurlarýndan azot ve fosfor geri kazanýmý için kullanýlan yöntemlerin baþýnda asidik þartlarda azot ve fosforun sývý faza geçirilmesi gelmekte ve akabinde MAP çökelmesi ile strüvit elde edilmesi saðlanmaktadýr. Bu yöntem için en büyük sorun asidifikasyon iþlemi ile sývý faza geçen aðýr metallarin strüvite baðlanmasýdýr.
Çalýþmamýzda yeni bir çamur dezentegrasyon yöntemi darbeli elektrik alan (PEF) tekniði ile evsel nitelikteki biyolojik atýk çamurdan azot ve fosfor geri kazanýmý gerçekleþtirilmiþtir. Çalýþma iki aþamadan oluþmaktadýr. Birinci aþama; biyolojik atýk çamurdaki azot ve fosforun kimyasal eklemeden PEF tekniði ile geri kazanýmý. Ýkinci aþama ise PEF ön arýtýmý sonrasý sývý fazda elde edilen yüksek azot ve fosfordan MAP çöktürmesi ile strüvit elde edilmesi þeklindedir. MAP çökeltim testlerinde optimum sýcaklýk, pH ve çökelme süresi sýrasýyla 20 oC, 9,5 ve 24 saat olarak belirlenmiþtir. En iyi çökelme ve giderim verimi 2,5 ml MgCl2.6H2O (0,015 M) ve 2,5 ml H3PO4 (0,049M) eklenmiþ örnekte elde edildi. Çökeltim sonrasý TN ve TP giderim verimleri sýrasýyla % 52 ve % 14’dür. Çökeltim sonrasý kristal yapýlý çökelti oluþumu gözlenmiþ ve XRD analizi sonucunda bu çökeltinin strüvit olduðu tespit edilmiþtir.