الزيوليت الطبيعى فى معالجة المياه والاراضى المستصلحة

الزيوليت

سماته - خصائصه

- القلائل من الناس من يعرفون الزيوليت أو سمعوا به، فالزيوليت فلز طبيعي، وهو نوع من الثروات الطبيعية المفيدة والهامة .

- وهو عبارة عن سيليكات الألمنيوم المائية المتبلورة للقلويات والمعادن القلوية الأرضية والتي تشكل أكثر من 40 نوعاً، ولقد استعمل الطفل الزيوليتي منذ ألفي عام كحجر مائي بالزراعة، وأول من اكتشفه العالم السويدي بارون اكسيل فريدريك عام 1756م .

- يتشكل الزيوليت في بيئات جيولوجية تتراوح ما بين أعماق المحيط إلى المياه الضحلة في البحيرات الصحراوية، ويرتبط الزيوليت ارتباطا ً وثيقا ً بالطف البركاني , أي بالاندفاعات البركانية الطفية في هذه البيئات المائية . وتقاس حجوم بللورات الزيوليت بأجزاء الميللميتر، وللزيوليت في الطبيعة

ثلاثة أشكال:

1- الزيوليت المالىء للشقوق والعروق وفجوات الصخور البركانية من جرّاء النشاط الهيدروتيرمالي اللاحق .

2- الزيوليت الحر : المتشـــــــكل بدرجــــــــــــات حرارة عالية إما مغماتي (من أعماق الأرض) أو استحالي (تحول تماسي) أو توضعات هيدروتيرمالية أولية , أو المتشكل تحت ظروف قرب سطح الأرض، أو الناتج عن توضعات المياه الجوفية الخلالية، أو الناتج عن التجوية، أو رسوبيات البحيرات الملحية القلوية .

3- الزيوليت المتشكل بالحرارة المنخفضة، وهو نوعان:

أ – زيوليت البيئة البحرية .

ب – زيوليت المتشكل عند فوهات البراكين (السيس).

وكل أنواع الزيوليت ذات تعدين سطحي (منجم مفتوح) .ويستخلص الزيوليت من طحن ونخل الطفل الحامل للزيوليت ثم وضعه بالاستهلاك مباشرة.

- والزيوليت خفيف الوزن، وهو هش، ذو دبغة صفراء أو خضراء فاتحة جدا ً أو ذو مظهر حواري.

ويصنف الزيوليت ضمن سبع مجموعات، ولكن التجاري منه هو : الكلينو بتيلولايت – شابازايت – مورد نتايت وبعض الشركات تستثمر نوعا ً رابعا ً هو الفيليبسايت

خصائص الزيوليت

للزيوليت خصائص فيزيائية هامة منها :

* امتصاص الماء ( إماهة عالية ) – امتصاص الغازات والأبخرة – التبادل الشاردي – نزع الماء –الناقلية الحرارية ... ألخ .

ولهذه الخصائص تطبيقات بيئية وصناعية وزراعية واقتصادية مذهلة ندرج فيما يلي أهمها:

1- معالجة الفضلات والشوارد الذرية: للزيوليت ميزة هامة هي امتصاص الشوارد الضائعة وغير المسيطر عليها وذلك بتمريرها خلال أنبوب يحوي الزيوليت خصوصا ً من نوع الشابازيت والكلينو بتيلوليت مثال:

* استعمل في مفاعل تشيرنوبل عندما أصابه خلل كبير حوالي ( 1.5) مليون طن من الزيوليت للسيطرة على الشوارد الذرية الضائعة.

2- تنقية مياه الشرب وتنظيف خزانات المياه من الشوارد المعدنية الضارة .

3- معالجة الفضلات المعدنية : وذلك في عمليات مصانع المعادن الحديدية والقلوية والمصهرات ومصافي النفط وبشكل يمكن من اجراء العمليات التالية :

* إزالة شوارد المعادن – تنافس الشوارد والقلوية الموجبة .

* توفير الشحنات السالبة – تحديد شروط الحموضية PH ودرجة التشرد EH – في معادلة الصناعات الكيميائية للتنظيف من المواد الضارة وتنظيف الهواء من شوارد المعدن .

4- السيطرة على الروائح : يتجلى دور الزيوليت في مثل هذه التطبيقات في صناعة الجلود وبيوت تربية الحيوانات : قطط , كلاب , أغنام , بقر .... ويستند إلى الخواص الهامة للتبادل الشاردي والانتخاب الشاردي، فهو يستعمل في بيوت الدواجن وحالات الولادة السنوية للابقار وزرائب الأبقار والخيول حيث يسيطر على غازات النشادر والرطوبة، وكما يستخدم في مهن تربية السمك حيث يجنب الأسماك الأمراض كالتهاب الخياشيم وإعاقة النمو وتخريب الدماغ والعقم ثم الموت .

وتبين أن الزيوليت من نوع / كلينوبيتلوليت / ينزع حوالي 97 – 99 % من النشادر وذلك يتمرير المياه على أنابيب محشوة بالزيوليت وهو قادر على امتصاص النشادر أربع مرات أكثر من الشوادر الغضارية وكذلك في تخزين الخضار والفواكه فكل طن واحد من الخضار أو الفواكه يحتاج لكيلو غرام واحد من الزيوليت فقط في المخازن .

5- في الصناعة : يدخل في صناعة المنظفات الكيميائية بدلا ً من مادة عالية الثمن هي ثالث فوسفات الصوديوم ( 1 – 20 % ) من أجل مساحيق الغسيل ومعجون التنظيف .

* يدخل في صناعة الزجاج وصناعة الاطارات المطاطية .

* يدخل في صناعة الاجهزة الالكترونية كماص للرطوبة.

* يدخل في صناعة الخزف والبورسلين، كما يحل محل الحجر الكلوري الفلدسباتي .

6- ادمصاص الماء / امتصاص الماء :

لقد ثبت أن للزيوليت خاصة امتصاص وادمصاص الماء دون تخريب تركيبه البللوري مما يؤدي إلى المحافظة على الرطوبة في شروط انخفاض الرطوبة (الجفاف)، ولقد أصبحنا نسمع حاليا ً عبارات مثل قابلية تجديد الطاقة (Renewably Energy) وهذه القابلية فريدة للزيوليت حيث أن طناً واحداً من الزيوليت منشور على مساحة 200 قدم مربع سوف يعطي 50 % زيادة عن أي مادة أخرى تستعمل في حفظ الرطوبة أو التكييف بالتبادل الحراري

- إن خاصية الزيوليت الحابسة والمحررة للماء يمكن أن تستعمل في التبريد، حيث تم إنتاج 6 كيلو واط / ساعة لكل متر مربع للمنطقة المدروسة وهي تعادل 6 كغ من الجليد في اليوم .

7 – تنقية الغاز الطبيعي في آبار ومصافي النفط :

يستعمل الزيوليت في نزع مركبات معينة من الأبخرة الغازية، فعندما يكون الغاز الطبيعي ملوثا ً بثاني أكسيد الكربون CO2 يقال أنه حمضي , ولقد استعمل الزيوليت من نوع شابازيت كما استعمل لتنقية غاز الميتان المتجمع في الجيوب الأرضية وبشكل خاص لنزع غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يعطل استعمال الميتان عندما يترافق معه .

كما استطاع كل واحد غرام من الزيوليت نزع 200 ميلليغرام من ثاني أكسيد الكبريت SO2.

8- وفي هذا الوقت الذي شاع فيه استعمال المواد الكيميائية والهرمونات الضارة لصحة الإنسان والنبات المعدل جينيا ً , تعالوا لنرَ البديل الآمن الطبيعي في تطبيقات استعمال الزيوليت في المداجن وتغذية الحيوانات وفي الزراعة :

أ - استعمال الزيوليت في المداجن :

إن استعمال الزيوليت في خلطة علف الطيور يحفظ هذا العلف من التلف ولمدة طويلة ويؤدي إلى تحسين نوعية وإنتاجية البيض ( قشرة سميكة صعبة الكسر وحجم أكبر وعدد أكبر ) , كما يؤدي إلى زيادة حجم وزن الطائر، فعند إضافة 5- 6 % زيوليت للعلف يؤدي إلى زيادة بالوزن 9-16 % لنفس الفترة الزمنية، كما يستعمل الزيوليت الحبيبي لتنظيف المداجن بدون استعمال الماء .

كما يمتص الروائح الكريهة منها , ويساعد الزيوليت الممزوج بفضلات الطيور والحيوانات إلى تحويله لسماد عالي الفعالية وبفترة زمنية قصيرة جدا ً .

ب - استعمال الزيوليت في تغذية الحيوانات الأهلية :

يمكن إضافة الزيوليت بنســــبة 8.5 – 10% لعلف الحيوانات في زرائب تغذية الأغنام والأبقار والمــــاعز مما يؤدي إلى زيادة وزنها لنفس الفترة الزمنية 25 – 40 % كما تحفظ الجنين وقد تؤدي إلى ولادة التوائم وتزيد وزن ( الجنين) خلال أربعة أشهر من ( 1- 1.4 ) كغ .

وتؤدي التغذية بخلطة الزيوليت لإعطاء نوعية من اللحم الطري الفاتح اللون للعجول والخراف .

ج – استعمال الزيوليت في الزراعة :

إن استعمال الزيوليت مع كمية من السماد الكيميائي يؤدي للحصول على فائدتين :

• الأولى : يؤدي إلى طول فعالية هذه الأسمدة لفترة تمتد إلى خمسين سنة .

• الثانية : يبقى السماد مع الزيوليت في الطبقة العليا من التربة فيستفيد منها النبات مباشرة دون ضياع أي ٍ منها .
ولقد ثبت من خلال التجارب العالمية أن مزج الزيوليت بنسب معينة مع الأسمدة إلى ما يلي :

1- زيادة إنتــاج : القمح من ( 13 – 15 % )

2- الرز من ( 27 – 70 % ) التفاح من ( 10 – 28%) البطاطا ( 30 % ) والبندورة ( 20 % ) والشعير (50 %) والجزر (13 – 14 %).

والإنتاج الحاصل تزداد فيه نسبة الفيتامينات وحجم الحبوب أو الحبات ويعطي النبات مناعة من الأمراض , كما أنه يحافظ على رطوبة التربة مدة طويلة ويعتبر منبعا ً للجزيئات المعدنية الضرورية

3- كما أن استعمال الزيوليت في البيوت البلاستيكية مع السماد الطبيعي وبطبقة سمكها 25- 30 سم وذلك من خلال الخلطة التالية : زيوليت 60 % + سماد طبيعي 20 % + نشارة خشب 10 % يؤدي لزيادة الإنتاج من 20 إلى 100 % وذلك حسب نوع المزروعات فالبندورة تنضج بسرعة قبل وقتها بحوالي أسبوعين وبزيادة كبيرة بالإنتاج وزيادة بالفيتامين فيه 2 حتى 30% .

وهناك تجارب كثيرة في هذا المجال أعطت نتائج باهرة .

* وفي معظم الحالات يستخدم الزيوليت بنسبة 5-10 طن للهكتار الواحد.

9 – استعمالات أخرى للزيوليت :

يستعمل الزيوليت لإنتاج إســـــــمنت خفيف الوزن حيث يمكن تسخين الزيوليت للحرارة (760) درجة مئوية معطيـــا ً بذلك مـــادة خــــفيفة الوزن كثافتهـــــا ( 0.08 غ / سم ) ذات مسامية عالية تصل إلى 65 % ولهــــــا قوة نقل كبيرة ( تستعمل كموصلات حرارية ) ويشتعل الزيوليت بالحرارة 1200- 1300 ْ م

كما انه يحمي التربة من الملوحة لو فرش بدون أي معالجة من الخام مباشرة كما يدخل في تحضير العديد من المشتقات والمنتجات النفطية والكيميائية.

[img]

الزيوليت الطبيعى فى معالجة المياه والاراضى المستصلحة Ousuuu10

[/img]

تحسين الخواص الخصوبية للزيوليت الطبيعي بمعالجته ببعض المواد العضوية والمعدنية.

مجموعة تكنولاب البهاء جروب

عميد دكتور

بهاء بدر الدين محمود

استشارى علمى

01229834104

• دراسة تأثير عامل الزمن في خفض تركيز الصوديوم الموجود في الزيوليت الطبيعي, وأثر ذلك في درجة تفاعله (pH)وناقليته الكهربائية (EC), بعد إضافة تراكيز مختلفة من سلفات الأمونيوم, أو سلفات البوتاسيوم, أو كليهما معاً.

• دراسة تأثير استخدام درجات حرارة مختلفة في السعة التبادلية الكاتيونية للزيوليت الطبيعي. • دراسة تأثير الحرارة والضغط والرطوبة في السعة التبادلية الكاتيونية للزيوليت الطبيعي, وفي مدى زيادة محتواه من العناصر الأساسية (N-P-K) بعد إضافة بعض المواد العضوية والمعدنية . وتتلخص نتائج التجارب المستحصل عليها بما يلي:

ازدياد تركيز الصوديوم المستخلص من الزيوليت الطبيعي, بزيادة مستوى الإضافة من سلفات الأمونيوم أو سلفات البوتاسيوم أو كليهما معاً, وكانت الفروق معنوية ضمن معاملات الزمن الواحد, بين جميع المعاملات ومعاملة الشاهد من جهة, وبين المعاملات مع بعضها البعض من جهة أخرى, وإن أكبر نسبة استخلاص للصوديوم تم الحصول عليها من الزيوليت الطبيعي باستخدام المعاملة N"10K"10 (2.8غ سلفات الأمونيوم +3.7غ سلفات البوتاسيوم / 250مل ماء مقطر لـ 50غ زيوليت), حيث وصلت نسبة الاستخلاص إلى 92.5%.

انخفاض قيمة درجة التفاعل الـpH لمعاملات الزيوليت بزيادة تركيز مادة الاستخلاص, للأزمنة جميعها, وإن أفضل قيم المعاملات التي أثرت في قيمة درجة حموضة الزيوليت الـ pH, كانت في المعاملات التي استخدم فيها أعلى مستوى من سلفات البوتاسيوم وعند جميع الأزمنة.

انخفضت قيمة الموصلية الكهربائية بانخفاض تركيز مادة الاستخلاص ضمن جميع أزمنة الإضافة.

أدت معالجة الزيوليت بالحرارة والضغط والرطوبة, وباستخدام المواد المعدنية المحتوية على (N-P-K), إلى ما يلي:

الآزوت: تفوقت معنوياً معاملات الزيوليت(مضاف لها سلفات الأمونيوم بنسبة 5%, عند المعالجة بالحرارة 100 م°وضغط 3 بار وبدون ترطيب).

البوتاسيوم: تفوقت معنوياً معاملات الزيوليت (مضاف لها سلفات البوتاسيوم بنسبة 5%, ومعالجة بالحرارة 50 م°وضغط 3 بار وبدون ترطيب), على جميع المعاملات من حيث غناها بالبوتاسيوم المتاح.

الفوسفور: أدت إضافة الصخر الفوسفاتي إلى زيادة الفوسفور الكلي, ولم تؤثر الإضافة والمعالجة بالحرارة والضغط والرطوبة, على زيادة كمية الفوسفور المتاح. أثرت المعاملة بالرطوبة تأثيراً سلبياً على كمية كلاً من الآزوت المعدني والبوتاسيوم المتاح ولم يكن لها أي أثر في معاملات الفوسفور المتاح.

أدى الارتفاع التدريجي لدرجة الحرارة التي عرض إليها الزيوليت الطبيعي إلى انخفاض في سعته التبادلية الكاتيونية, كان أكبر تأثير للحرارة عندما ازدادت درجة الحرارة أكثر من 400 م°, حيث انخفضت حوالي ثلاثة أضعاف عند الدرجة 800 م°.

أثرت المعالجة بالحرارة والضغط والرطوبة في تغيير قيمة السعة التبادلية الكاتيونية للزيوليت المعامل ببعض المواد العضوية والمعدنية, حيث أدى استخدام البيلون وحمض الهيوميك عند الحرارة أكبر من (100م°) والضغط (3بار), إلى زيادة معنوية في قيمة السعة التبادلية الكاتيونية للزيوليت, ولم تؤثر إضافة الفحم على زيادة السعة التبادلية الكاتيونية في معاملات الزيوليت.

استخدامات الزيوليت

مكافحة التلوث

يزيد النشاط البيولوجي، ويقلل من مستويات المواد الغذائية، وخفض حجم الحمأة والروائح، ويقلل من مستويات الأمونيا وBOD في أعمدة التبادل الأيوني أو سرير النفايات السائلة، ويمكن مسح الظهر ومجدد، مع الأمونيا لإنتاج الأسمدة تعافى، ويزيد من قدرة النبات الصرف الصحي ودورة الحياة.

تعدين

علاج الألغام من خلال امتصاص والاحتفاظ المعادن الثقيلة الخطرة والنفايات المعدنية الأخرى.

المحاصيل / المراعي

عائدات أعلى من خلال جعل الأسمدة أكثر فعالية عن طريق منع الإمتصاص وعقد المغذيات قيمة مثل نترات الأمونيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم والكالسيوم وكذلك العناصر النادرة للافراج بطيئة حسب الحاجة. كما تنتج تحسينات طويلة الأجل التربة.

بستنة

يحتفظ المغذيات وقتا أطول لخفض تكاليف الأسمدة؛ تحسن الغلة كبيرة، وأقل المغذيات الإمتصاص؛ طويلة الأجل تحسين التربة.

Stockfeeds

يقلل سمية الأمونيا وتجوب؛ مستويات النيتروجين في الأسمدة زيادات أعلى للقيم الأسمدة؛ يقلل من مستويات رائحة في حظائر وأكثر أمنا، وإطلاق سراح من بطء الأمونيا اليوريا من؛ تنتج انخفاض معدلات الوفيات في الطيور ويحد من مستويات الرطوبة في النفايات العضوية.

تربية الأحياء المائية

يقلل مستويات الأمونيا في البرك وخزانات؛ الرواشح المياه لخزانات نظافة.

حلبة سباق الخيل

تنتج تحسن كبير الجذر العشب؛ كثيفة وأعمق نظام الجذر المغذية؛ المطلوبة أقل الأسمدة؛ الاحتفاظ من العناصر الغذائية الرئيسية، وزيادة مستويات البوتاسيوم التربة؛ زيادة دائمة في الموجبة لتبادل القدرات.

Vermiculture
زيادة نسبة النيتروجين من خلال تبادل الأيونات الموجبة، ويزيل الروائح في المزارع يمتص المعادن الثقيلة ويحمل، وتستقر قيمة الرقم الهيدروجيني و يزيد من القيمة الغذائية

ZEOLITE MAJOR ELEMENTS

Zeolite is a natural rock containing as the main crystalline component the zeolitic mineral
clinoptilolite, together with minor amounts of mordenite (another zeolite mineral), quartz, clay
(smectite) and mica.

Zeolitic minerals are hydrous aluminosilicates that in the soil environment can be considered very
stable.

Zeolite considerably raises the Cation Exchange Capacity in its agricultural/horticultural
applications.

The zeolite is able to freely exchange certain plant nutrients, acting to significantly
improve fertiliser utilisation.

Cationic nutrient ions, such as those of calcium, magnesium, potassium,
sodium and particularly ammonia are exchanged in this way.

The Cation Exchange Capacity of Zeolite is greater than 120 meq./100g.

Only the
exchangeable cations can be considered available in agriculture. In the natural state the
exchangeable cations of Zeolite are

Na : K : Ca : Mg
3 : 1 : 21 : 5

Zeolite makes no claims that the major elements listed below are available for
agriculture nutritional purposes

CHEMICAL ANALYSIS OF MAJOR ELEMENTS IN ZEOLITE

Major Element Zeolite Rock Major Element Zeolite Rock

(%) (%)

Si02 68.26

CaO 2.09

Ti02 0.23

Na20 0.64

Al03 12.99

K20 4.11

Fe203 1.37

P205 0.06

MnO 0.06

S03 0.00

MgO 0.83

LOI 8.87

TOTAL 99.51worn.

APPEARANCE: Light pink powder or granulated chips

PACKAGING 20kg paper sacks (Z3RP20), 1 tonne Bulker bags (Z3RPBB)

COMPOSITION: Contains tabular clinoptilolite (zeolite) crystals as the main
crystalline content. Minor components are quartz, mordenite
(zeolite) clay (smectite) and mica.

CHEMISTRY: Full major and trace element analysis is available on request.

AGE: Late Carboniferous, 302±4 million years.

MINERAL GROUP:

Hydrous aluminosilicate.

HARDNESS: 7 Mohs

DENSITY: 1.1-1.6 tonnes/m

AMMONIA ODOUR

ABSORPTION:

160 m.eq./100g (NH3 gas absorbed by 0.5g sample at “standard”
conditions in a moist atmosphere)
LOSS ON

IGNITION:

12.5 Wt% at 800°C for 2 hours

PARTICLE
DIAMETER:

From 75 micron powder to 6mm chips

STABILITY: Stable down to acid pH 2; temperatures up to 400°C.

MOLECULAR
CHANNEL SIZE:

7.9 x 3.5 angstroms, 4.4 x 3.0 angstroms from clinoptilolite.

AMMONIUM ION
EXCHANGE
CAPACITY:

104 m.eq/100g

CATION
EXCHANGE
CAPACITY
(2)
:

Na 12
K 4
Ca 85
Mg 18

NATURAL ZEOLITEZeolite Standard Sizes

Our standard sizes are.

· <10 micron powder Specialty suspensions

· <75 micron powder Animal Feeds, Pellets, Urea buffering / coating

Organic fertiliser pellets, Flocculation of water, Aquaculture

· <0.5mm Animal Feeds, Pellets, Urea buffering / coating

Organic fertiliser pellets

· 0.5-1.6mm Turf

· 0.5-2mm Agriculture & Horticulture, Fertiliser blending for

banding & spreading, fertiliser carrier, potting mixes &
composts.

Aquaculture pond base

· 0.5-2mm Filter Grade double screened

· 2-6mm Agriculture & Horticulture, Fertiliser blending for

banding & spreading, fertiliser carrier, potting mixes &
composts

[img]

الزيوليت الطبيعى فى معالجة المياه والاراضى المستصلحة Zeolit10

[/img]

[img]

الزيوليت الطبيعى فى معالجة المياه والاراضى المستصلحة Zeolit11

[/img]

اولا/ الزيوليت الطبيعى الاخضر

ثانيا/ الزيوليت الطبيعى الابيض

ثالثا / الزيوليت الطبيعى المحمر

رابعا /الزيوليت الطبيعى لمعالجة المياه

خامسا /الزيوليت الصناعى المنشط لمتجفيف الغاز والهواء والغاز الطبيعى وابخرة التوربينات

سادسا / الزيوليت الطبيعى والصناعى المسحوق

سابعا / الزيوليت الطبيعى والصناعى المحبب والمجروش

ثامنا / الزيوليت الطبيعى والصناعى الكور كل المقاسات

تاسعا / الزيوليت الطبيعى والصناعى المنخول بكل المقاسات (جزيئى/ غربال / سفير / مسحوق)

» الزيوليت الطبيعى والصناعى والمنشط فى معالجة المياه
» استخدام فلتر الزيوليت الطبيعى والصناعى والنشط فى معالجة المياه
» تحليل ومواصفات الزيوليت الطبيعى لمعالجة المياه
» ازالة المواد البترولية من المياه باستخدام الزيوليت الطبيعى
» استخدام الزيوليت الطبيعى فى تحسين التربة الصحراوية لاستصلاحها فى الزراعة