A sustainable paradigm of sewage sludge biochar: Valorization, opportunities, challenges and future prospects

  • S. Singh
  • V. Kumar
  • D. S. Dhanjal
  • S. Datta
  • D. Bhatia
  • J. Dhiman
  • J. Samuel
  • R. Prasad
  • J. Singh
2020 - Journal of Cleaner Production
Palavras-chave: Bioenergia, resíduos, pirólise, carbonização, ativação, biossorção, emissão de GEE
Termos de indexação: Antibióticos, mpostos fenólicos, poluição agroquímica, metais pesados, qualidade do solo
 

Resumo

A geração de lodo durante o tratamento de águas residuais tem chamado a atenção de vários cientistas sobre sua toxicidade e segurança em relação ao seu descarte no meio ambiente. A fonte de geração de lodo no meio ambiente inclui lodo de esgoto e industrial. O uso indiscriminado da geração de lodo e seu sistema de gerenciamento de descarte deficiente representa efeitos perigosos na qualidade da água em nível global. A preparação de biochar a partir do lodo de esgoto tem atraído a atenção da maioria dos pesquisadores por sua eficácia na melhoria da qualidade do solo, redução da absorção de metais pesados e benefícios potenciais em campos agrícolas para nutrir o solo. Nesta revisão, uma lista exaustiva da produção de biochar de lodo de esgoto (BLE) a partir de vasta literatura foi compilada, e sua caracterização, aplicação, quantificação com abordagem de avaliação de risco, impacto nas mudanças climáticas, análise de ciclo de vida e custos foram apresentadas. O alto custo do descarte de biomassa (transporte, tratamento e aterro) é uma séria preocupação. Este artigo apresenta a revisão do estado da arte sobre as aplicações do BLE para a adsorção de antibióticos, metais pesados, corantes têxteis, compostos fenólicos, bem como minimização da poluição agroquímica. É evidente na literatura que o BLE tem múltiplos benefícios, incluindo opção de geração de receita.

 

Abstract

The generation of sludge during wastewater treatment has drawn the attention of various scientists on its toxicity and safety in lieu of its disposal in the environment. Source of sludge generation in the environment includes sewage and industrial sludge. Indiscriminate usage of sludge generation and its poor disposal management system poses hazardous effects on water quality at a global level. Preparation of biochar from sewage sludge biochar has attained the attention of most of the researchers for their effectiveness in improving soil quality, reduction of uptake of heavy metals and potential benefits in agriculture fields to nourish the soil. In this review, an exhaustive list of sewage sludge biochar (SSBC) production from vast literature has compiled, and their characterization, application, quantification with risk assessment approach, impact on climate change, life cycle and cost analysis have been presented. The high cost of biomass disposal, (transportation, treatment and landfilling), is a serious concern. This paper presents the state of the art review on the applications of SSBC for the adsorption of antibiotics, heavy metals, textile dyes, phenolic compounds as well as minimizing agrochemical pollution. It is evident from the literature that the SSBC has multiple benefits, including revenue generation option.

Acessar artigo Copiar link

Artigos relacionados

A novel phosphorus biofertilization strategy using cattle manure treated with phytase–nanoclay complexes

  • D. Menezes-Blackburn
  • M. A. Jorquera
  • L. Gianfreda
  • R. Greiner
  • M. de la Luz Mora
Este artigo avaliou o efeito da aplicação conjunta de esterco bovino e fitases estabilizadas em nanoargilas alofânicas sobre a produtividade do trigo. A utilização de fitases nanoimobilizadas resultou em um aumento significativo do fósforo inorgânico disponível no solo. A abordagem de incubação do esterco com esse complexo enzimático melhora a ciclagem do fósforo orgânico e a nutrição fosfatada de plantas cultivadas em solos deficientes em fósforo.
Fitase, fitato, fósforo, fósforo orgânico, biofertilização, solos vulcânicos, esterco bovino, trigo
Ler

Opportunities and challenges of bio-based fertilizers utilization for improving soil health

  • A. Kurniawati
  • G. Toth
  • K. Ylivainio
  • Z. Toth
Esta revisão explora a aplicação de fertilizantes de base biológica para melhorar a saúde do solo e a produtividade das plantas. A contaminação por metais pesados e patógenos é o principal problema da implementação de fertilizantes de base biológica, necessitando de mais atenção no desenvolvimento de processos tecnológicos, incluindo avaliações de risco ambiental. Em comparação com fertilizantes minerais, os fertilizantes de base biológica enfrentam obstáculos para aceitação social devido aos desafios de transporte e custo de produção, concentração de nutrientes, compatibilidade com culturas e estrutura de políticas. O fertilizantes de base biológica é um esquema de longo prazo que deve ser iniciado para enfrentar questões globais, com potencial como fonte alternativa de energia para apoiar o paradigma da economia circular.
Conservação do solo, agricultura sustentável, saúde humana, bioeconomia circular, agroecologia
Ler

Unravelling the Role of Rhizosphere Microbiome and Root Traits in Organic Phosphorus Mobilization for Sustainable Phosphorus Fertilization. A Review

  • I. Amadou
  • D. Houben
  • M. P. Faucon
Esta revisão explora os principais mecanismos do microbioma da rizosfera e das características das raízes que governam a dinâmica do fósforo orgânico, fornecendo novos insights sobre como as interações entre as formas de fósforo orgânico, características das raízes e microbiomas da rizosfera podem ajudar a melhorar o manejo da fertilização fosfatada. O fósforo orgânico derivado de insumos orgânicos e do solo é cada vez mais considerado para complementar o fertilizante mineral fósforo. No entanto, a dinâmica do fósforo adicionado por insumos orgânicos em sistemas solo-planta ainda é pouco compreendida.
Agroecologia, biogeoquímica, culturas de cobertura, insumos orgânicos, fósforo orgânico, características das plantas, solo da rizosfera, microbiomas da rizosfera
Ler