Research on the physical and chemical properties of sewage treatment sludge biochar and its preparation for wastewater

Treatment and recycling of sludge waste have developed into a research focus in recent years. Today, nutrient recovery from wastewater and sludge has received much attention from regulators, academia, industry, and the general public. Institutions and governments around the globe are now seeking in...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Judita Paulionytė, Rasa Vaiškūnaitė
Format: Article
Language:English
Published: Vilnius Gediminas Technical University 2023-09-01
Series:Mokslas: Lietuvos Ateitis
Subjects:
Online Access:https://gc.vgtu.lt/index.php/MLA/article/view/19431
_version_ 1797688127710560256
author Judita Paulionytė
Rasa Vaiškūnaitė
author_facet Judita Paulionytė
Rasa Vaiškūnaitė
author_sort Judita Paulionytė
collection DOAJ
description Treatment and recycling of sludge waste have developed into a research focus in recent years. Today, nutrient recovery from wastewater and sludge has received much attention from regulators, academia, industry, and the general public. Institutions and governments around the globe are now seeking innovation to implement a “circular economy” for sewage sludge usage. The development of cost-effective and environmentally friendly disposal processes is necessary to meet political demands. In developing countries, common approaches to the treatment such as incineration and landfilling, cause unwanted secondary pollution. The study aims to determine sewage sludge biochar’s physical and chemical properties and its preparation for wastewater treatment. The chosen chemical properties of sewage sludge biochar were electrical conductivity (EC), total organic carbon (%) content, physical properties were volatile solids, ash content, and also conducted phosphorus leaching experiment. It was determined that by increasing the pyrolysis temperature, the electrical conductivity (from 665 µS/cm to 277 µS/cm) and total organic carbon (from 29.03% to 17.25%) measurements decreased. By increasing the pyrolysis temperature, the ash content (from 50.07% to 69.45%), and volatile solids (from 53.61% to 74.55%) measurements increased. Article in Lithuanian. Nuotekų dumblo bioanglies fizikinių ir cheminių savybių tyrimai ir paruošimas nuotekų valymui Dumblo atliekų apdorojimas ir perdirbimas pastaraisiais metais tapo mokslinių tyrimų centru. Šiandien maistingųjų medžiagų atgavimas iš nuotekų ir dumblo sulaukė daug akademinės bendruomenės, pramonės ir plačiosios visuomenės dėmesio. Institucijos ir vyriausybės visame pasaulyje dabar ieško naujovių, siekdamos įgyvendinti nuotekų dumblo naudojimą žiedinėje ekonomikoje. Ekonomiškai efektyvių ir aplinką tausojančių šalinimo procesų plėtra yra būtina siekiant patenkinti politinius reikalavimus. Besivystančiose šalyse įprasti panaudojimo metodai, tokie kaip deginimas ir šalinimas sąvartynuose, sukelia nepageidaujamą antrinę taršą. Darbo tikslas – nustatyti nuotekų dumblo bioanglies fizines ir chemines savybes bei paruošimą nuotekų valymui. Pasirinktos nuotekų dumblo bioanglies cheminės savybės – elektros laidumas, organinės anglies kiekis, o fizikinės savybės – lakiosios kietosios medžiagos, pelenų kiekis, taip pat atliktas fosforo išplovimo eksperimentas. Nustatyta, kad didinant pirolizės temperatūrą sumažėjo elektros laidumas (nuo 665 µS/cm iki 277 µS/cm) ir organinės anglies kiekis (nuo 29,03 % iki 17,25 %). Padidinus pirolizės temperatūrą, padidėjo pelenų kiekis (nuo 50,07 % iki 69,45 %) ir lakiųjų kietųjų dalelių kiekis (nuo 53,61 % iki 74,55 %). Reikšminiai žodžiai: nuotekų dumblas, bioanglis, cheminės savybės, fizinės savybės.
first_indexed 2024-03-12T01:27:52Z
format Article
id doaj.art-f2e7228bb525438e91b58a208fbdc646
institution Directory Open Access Journal
issn 2029-2341
2029-2252
language English
last_indexed 2024-03-12T01:27:52Z
publishDate 2023-09-01
publisher Vilnius Gediminas Technical University
record_format Article
series Mokslas: Lietuvos Ateitis
spelling doaj.art-f2e7228bb525438e91b58a208fbdc6462023-09-12T15:20:50ZengVilnius Gediminas Technical UniversityMokslas: Lietuvos Ateitis2029-23412029-22522023-09-011510.3846/mla.2023.19431Research on the physical and chemical properties of sewage treatment sludge biochar and its preparation for wastewaterJudita Paulionytė0Rasa Vaiškūnaitė1Vilnius Gediminas Technical University, Vilnius, Lithuania Vilnius Gediminas Technical University, Vilnius, Lithuania Treatment and recycling of sludge waste have developed into a research focus in recent years. Today, nutrient recovery from wastewater and sludge has received much attention from regulators, academia, industry, and the general public. Institutions and governments around the globe are now seeking innovation to implement a “circular economy” for sewage sludge usage. The development of cost-effective and environmentally friendly disposal processes is necessary to meet political demands. In developing countries, common approaches to the treatment such as incineration and landfilling, cause unwanted secondary pollution. The study aims to determine sewage sludge biochar’s physical and chemical properties and its preparation for wastewater treatment. The chosen chemical properties of sewage sludge biochar were electrical conductivity (EC), total organic carbon (%) content, physical properties were volatile solids, ash content, and also conducted phosphorus leaching experiment. It was determined that by increasing the pyrolysis temperature, the electrical conductivity (from 665 µS/cm to 277 µS/cm) and total organic carbon (from 29.03% to 17.25%) measurements decreased. By increasing the pyrolysis temperature, the ash content (from 50.07% to 69.45%), and volatile solids (from 53.61% to 74.55%) measurements increased. Article in Lithuanian. Nuotekų dumblo bioanglies fizikinių ir cheminių savybių tyrimai ir paruošimas nuotekų valymui Dumblo atliekų apdorojimas ir perdirbimas pastaraisiais metais tapo mokslinių tyrimų centru. Šiandien maistingųjų medžiagų atgavimas iš nuotekų ir dumblo sulaukė daug akademinės bendruomenės, pramonės ir plačiosios visuomenės dėmesio. Institucijos ir vyriausybės visame pasaulyje dabar ieško naujovių, siekdamos įgyvendinti nuotekų dumblo naudojimą žiedinėje ekonomikoje. Ekonomiškai efektyvių ir aplinką tausojančių šalinimo procesų plėtra yra būtina siekiant patenkinti politinius reikalavimus. Besivystančiose šalyse įprasti panaudojimo metodai, tokie kaip deginimas ir šalinimas sąvartynuose, sukelia nepageidaujamą antrinę taršą. Darbo tikslas – nustatyti nuotekų dumblo bioanglies fizines ir chemines savybes bei paruošimą nuotekų valymui. Pasirinktos nuotekų dumblo bioanglies cheminės savybės – elektros laidumas, organinės anglies kiekis, o fizikinės savybės – lakiosios kietosios medžiagos, pelenų kiekis, taip pat atliktas fosforo išplovimo eksperimentas. Nustatyta, kad didinant pirolizės temperatūrą sumažėjo elektros laidumas (nuo 665 µS/cm iki 277 µS/cm) ir organinės anglies kiekis (nuo 29,03 % iki 17,25 %). Padidinus pirolizės temperatūrą, padidėjo pelenų kiekis (nuo 50,07 % iki 69,45 %) ir lakiųjų kietųjų dalelių kiekis (nuo 53,61 % iki 74,55 %). Reikšminiai žodžiai: nuotekų dumblas, bioanglis, cheminės savybės, fizinės savybės. https://gc.vgtu.lt/index.php/MLA/article/view/19431sewage sludgebiocharchemical propertiesphysical properties
spellingShingle Judita Paulionytė
Rasa Vaiškūnaitė
Research on the physical and chemical properties of sewage treatment sludge biochar and its preparation for wastewater
Mokslas: Lietuvos Ateitis
sewage sludge
biochar
chemical properties
physical properties
title Research on the physical and chemical properties of sewage treatment sludge biochar and its preparation for wastewater
title_full Research on the physical and chemical properties of sewage treatment sludge biochar and its preparation for wastewater
title_fullStr Research on the physical and chemical properties of sewage treatment sludge biochar and its preparation for wastewater
title_full_unstemmed Research on the physical and chemical properties of sewage treatment sludge biochar and its preparation for wastewater
title_short Research on the physical and chemical properties of sewage treatment sludge biochar and its preparation for wastewater
title_sort research on the physical and chemical properties of sewage treatment sludge biochar and its preparation for wastewater
topic sewage sludge
biochar
chemical properties
physical properties
url https://gc.vgtu.lt/index.php/MLA/article/view/19431
work_keys_str_mv AT juditapaulionyte researchonthephysicalandchemicalpropertiesofsewagetreatmentsludgebiocharanditspreparationforwastewater
AT rasavaiskunaite researchonthephysicalandchemicalpropertiesofsewagetreatmentsludgebiocharanditspreparationforwastewater