Preparation of activated sludge char through microwave-assisted one-step pyrolysis and activation for gaseous H2S removal

Xu, Shiyao; Deng, Wei; Hu, Mingtao; Chen, Guang; Zhou, Piren; Li, Fang; Su, Yaxin

doi:10.1016/j.cep.2022.109175

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“…This is because heat is generated inside the core of the target material during microwave heating, as opposed to external heat source. This improvement enhances the quality of pyrolysis products (Xu et al, 2022).On the other hand, the instantaneous control characteristic of microwave heating reduces the thermal inertia of the equipment and improves the control of the heating power. This feature allows for the rapid optimization of the synthesis conditions (Shen et al, 2022).Zhang et al (Zhang et al, 2022) used microwave technology to prepare porous carbon from pyrolysis residue of chilli straw.The study revealed that the thermal stability of biochar increased with the rise of pyrolysis temperature, and the specific surface area of biochar also increased accordingly.…”

Section: Microwave Thermal Crackingmentioning

confidence: 98%

A review：Modified biochar as an adsorbent for phosphorus removal from water

Tian,

Huang,

Zhang

et al. 2024

int.jour.sci.res.mana

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In recent years,eutrophication of water bodies has become increasingly severe due to the rising content of phosphorus in these bodies.This escalation adversely affects the normal growth of aquatic organisms,leading to the deterioration of water quality,and ultimately impacting human life.Phosphorus removal is a crucial direction for addressing water body pollution.Therefore,it is of utmost importance to identify efficient,affordable,and feasible methods for removing phosphorus from wastewater.Adsorption,owing to its simplicity,efficiency,and low cost,is widely employed in water treatment.Biochar,in particular,is extensively used due to its high efficiency,renewability,low cost,and the ready availability of raw materials.This paper reviews the preparation methods of biochar and modified biochar,analyses the effects of pyrolysis temperature,solution pH,reaction temperature,adsorbent dosage,adsorption time and co-existing ions on the phosphorus removal of biochar materials.It also explores the necessity of desorption and regeneration of biochar,along with the prospects of biochar in the future of phosphorus removal.

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Section: Microwave Thermal Crackingmentioning

confidence: 98%

A review：Modified biochar as an adsorbent for phosphorus removal from water

Tian,

Huang,

Zhang

et al. 2024

int.jour.sci.res.mana

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“…(XU et al, 2022) O elevado teor de cinzas obtido no lodo cosmético pode ser associado aos compostos presentes no efluente e ao tipo de tratamento que origina o lodo(STREIT et al, 2019). Em contrapartida, o elevado valor de carbono fixo encontrada no lodo é associado à grande quantidade de matéria orgânica bacteriana do tratamento aeróbio, e este valor elevado é desejável para produção de carvão ativado, uma vez que no processo térmico esta fração é convertida em carbono amorfo(STREIT et al, 2019).Os principais produtos obtidos na pirólise foram o carvão ativado, o bio-óleo e o biogás.…”

unclassified

Remoção de toxicidade de esgotos secundários com carvão ativado produzido de lodo biológico industrial

Monteiro¹

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A aplicação do conceito da economia circular para o gerenciamento do lodo industrial tem atraído atenção de vários pesquisadores. A expectativa é a reutilização e agregação de valor ao biossólido gerado nas estações de tratamento de efluentes, com sua conversão em produto e reintrodução no tratamento de efluente. A indústria cosmética tem por característica fabril a elevada geração de efluentes com elevada demanda química de oxigênio (DQO) devido a compostos recalcitrantes e tóxicos e, consequentemente, geração de volumes expressivos de lodo durante o processo de tratamento do efluente. Assim, o objetivo deste trabalho foi a síntese de carvão ativado (CA) utilizando lodo da indústria cosmética como material precursor e sua aplicação na remoção de matéria orgânica e toxicidade de esgotos tratados em nível secundário. O lodo foi pirolisado em leito fixo, com fluxo de nitrogênio, a 450 ºC (L450) e 550 ºC (L550), por 60 min. Os carvões produzidos foram caracterizados quanto ao rendimento, espectroscopias na região do infravermelho com transformada de Fourier, difração de raio X e de Raman, análises termogravimétrica, elementar e imediata, pH de ponto de carga zero (pHpcz), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaios adsortivos e aplicado no tratamento terciário. O bio-óleo produzido na pirólise foi caracterizado por cromatografia gasosa. As imagens MEV dos biocarvões apresentaram abertura de poros e superfície irregular. Os espectros de raio X demonstraram a formação de estruturas cristalinas, os de Raman demonstraram a formação de rede desorganizada e desordenada de carbono e o FTIR a presença de grupamentos fosforados (P-O-P e P=O). Os valores do índice de iodo e azul de metileno para ambos carvões (L450: 1373,7 ± 8,4 mg I 2 /g e 11,7 ± 0,1 mg AM/g e L550: 1419,9 ± 9,4 mg I 2 /g e 13,1 ± 1,8 mg AM/g) indicam a presença de microporosidade e mesoporosidade, respectivamente. O pHpcz foi ácido, de 2, 3 e 4 para L450 e L550, respectivamente. O bio-óleo apresentou compostos ácidos e hidrocarbonetos de interessasse industrial e com potencial combustível. A melhor dose do L450 no esgoto doméstico foi de 2,5 g/L para remoção de DQO e COT, com as seguintes capacidades de adsorção (q): q DQO = 12,2 ± 2,3 mg/g e q COT = 4,5 ± 0,2 mg/g. A melhor dose para o esgoto industrial foi de 1 g/L, com q DQO = 15,6 ± 3,4 mg/g e q COT = 6,8 ± 1 mg/g. A cinética de adsorção foi melhor descrita pelo modelo de pseudo-segunda ordem para o esgoto industrial e o modelo pseudo-primeira ordem para o esgoto doméstico, enquanto para a isoterma o melhor ajuste foi ao modelo de Freundlich para ambos os esgotos. Foi demonstrado que o adsorvente pode ser utilizado mais de uma vez. Os carvões ativados produzidos se mostraram competitivos com um carvão ativado comercial no tratamento terciário dos esgotos, com o L450 capaz de reduzir a toxicidade do esgoto doméstico em 14 vezes e eliminar a toxicidade do esgoto industrial. A partir dos resultados pode-se dizer que o lodo da indústria cosmética é promissor como matéria-prima para a produção de CA e este possui potencial para aplicação no tratamento terciário de esgotos. Palavras-chave: Esgoto municipal. Produtos capilares. Pirólise. Raphidocelis subcapitata. Tratamento terciário.

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