This thesis focuses on the use of mesophilic sludge as a feedstock for the production of biochar through the process of pyrolysis. The resulting biochar can subsequently be used in the wastewater treatment in order to regenerate the effluent for its sustainable reuse in agriculture. This research responds to the growing global challenge posed by water scarcity, which has been exacerbated by climate change. The main objective of the thesis is to evaluate the effectiveness of biochar produced by pyrolysis of mesophilic sludge in the treatment of water wastewater. Extensive analyses were conducted to characterize the physicochemical properties of biochar and study its potential to removal of organic and inorganic contaminants in the effluent. The testing of the wastewater treatment process using the biochar produced was conducted at the scale of a laboratory and preliminary results indicate a significant reduction in contaminant levels in the treated effluent. This opens up exciting prospects for the large-scale application of this wastewater treatment technology. In conclusion, the production of biochar from pyrolyzed mesophilic sludge and its use in wastewater treatment for reuse sustainable use in agriculture represents a promising opportunity to address the global water scarcity caused by the changing climate. Future research should focus on evaluating of the full-scale performance and the economic and environmental aspects of implementing this technology in systems water treatment.
La presente tesi si concentra sull'utilizzo del fango mesofilo come materia prima per la produzione di biochar attraverso il processo di pirolisi. Il biochar così ottenuto può essere successivamente impiegato nel trattamento delle acque reflue al fine di rigenerare l'effluente per un suo riutilizzo sostenibile in agricoltura. Questa ricerca risponde alla crescente sfida globale rappresentata dalla scarsità idrica, che è stata accentuata dai cambiamenti climatici. L'obiettivo principale della tesi è valutare l'efficacia del biochar prodotto dalla pirolisi del fango mesofilo nel trattamento delle acque reflue. Sono state condotte analisi approfondite per caratterizzare le proprietà fisico-chimiche del biochar e studiare il suo potenziale di rimozione di contaminanti organici e inorganici presenti negli effluenti. La sperimentazione del processo di trattamento delle acque reflue utilizzando il biochar prodotto è stata condotta in scala di laboratorio e i risultati preliminari indicano una significativa riduzione dei livelli di contaminanti nell'effluente trattato. Ciò apre prospettive interessanti per l'applicazione su larga scala di questa tecnologia di trattamento delle acque reflue. In conclusione, la produzione di biochar da fango mesofilo pirolizzato e il suo utilizzo nel trattamento delle acque reflue per il riutilizzo sostenibile in agricoltura rappresentano un'opportunità promettente per affrontare la scarsità idrica globale causata dai cambiamenti climatici. La ricerca futura dovrebbe concentrarsi sulla valutazione delle prestazioni su scala reale e sugli aspetti economici e ambientali legati all'implementazione di questa tecnologia in sistemi di trattamento delle acque.
Biochar da fanghi: una soluzione sostenibile per il trattamento degli effluenti dei depuratori
PENNACCHIO, SILVIA
2022/2023
Abstract
This thesis focuses on the use of mesophilic sludge as a feedstock for the production of biochar through the process of pyrolysis. The resulting biochar can subsequently be used in the wastewater treatment in order to regenerate the effluent for its sustainable reuse in agriculture. This research responds to the growing global challenge posed by water scarcity, which has been exacerbated by climate change. The main objective of the thesis is to evaluate the effectiveness of biochar produced by pyrolysis of mesophilic sludge in the treatment of water wastewater. Extensive analyses were conducted to characterize the physicochemical properties of biochar and study its potential to removal of organic and inorganic contaminants in the effluent. The testing of the wastewater treatment process using the biochar produced was conducted at the scale of a laboratory and preliminary results indicate a significant reduction in contaminant levels in the treated effluent. This opens up exciting prospects for the large-scale application of this wastewater treatment technology. In conclusion, the production of biochar from pyrolyzed mesophilic sludge and its use in wastewater treatment for reuse sustainable use in agriculture represents a promising opportunity to address the global water scarcity caused by the changing climate. Future research should focus on evaluating of the full-scale performance and the economic and environmental aspects of implementing this technology in systems water treatment.È consentito all'utente scaricare e condividere i documenti disponibili a testo pieno in UNITESI UNIPV nel rispetto della licenza Creative Commons del tipo CC BY NC ND.
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https://hdl.handle.net/20.500.14239/16094