Recycling of Calcium-Silicate Material After Wastewater Filtration to Agriculture - Soil Condition Impact

• Authors: Victor Cucarella , Gunno Renman , Tomasz Zaleski , Ryszard Mazurek
• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

Reactive filter materials aimed at phosphorus (P) recovery is a novel method for on-site wastewater treatment. Once the bed filter is no longer effective, the sorbent must be replaced and can then be recycled as a soil amendment to agriculture. This study investigated the short-term effects of such amendments in a field with a wheat crop in order to evaluate the risks and/or potential benefits of this disposal option. The developed product Polonite (manufactured from Opoka) was used as a model filter sorbent in the field trial. Rates corresponding to approximately 6 and 8 tons per hectare were applied. In the short-term, this amending did not affect soil physical and sorption properties. The rate of Polonite used here, as P source for wheat was irrelevant in this kind of soil. The usefulness of this disposal option of exhausted filter material is discussed.

PL

Zastosowanie reaktywnych materiałów filtracyjnych jest nową metodą oczyszczania ścieków w miejscu ich powstawania i odzyskania z nich fosforu (P). W celu zapewnienia efektywności oczyszczania ten materiał powinien być co pewien czas wymieniany. Ten zużyty, porowaty materiał może być wykorzystany w rolnictwie. W pracy przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem wapniowo-krzemianowego porowatego materiału w uprawie pszenicy. W badaniach polowych użyto Polonite - produktu handlowego wytworzonego z opoki, o wysokiej skuteczności oczyszczania ścieków bytowych z fosforu. W eksperymencie wykorzystano dwie dawki Polonitu 6 i 8 Mg·h-1. Po jego zastosowaniu w krótkim okresie czasu nie stwierdzono wpływu na właściwości sorpcyjne i fizyczne gleby. Wpływ Polonitu na zawartość przyswajalnego fosforu w glebie był nieistotny. W pracy przedstawiono praktyczne znaczenie tej metody.

Keywords

EN

amendment; liming; phosphorus; Polonite; soil; sorption

PL

fosfor; wzbogacenie gleby; wapnowanie; Polonite; sorpcja

• Publisher: De Gruyter Open
• Journal: Ecological Chemistry and Engineering S
• Year: 2012
• Volume: 19
• Issue: 3
• Pages: 373-382

Dates

published

1 - 1 - 2012

online

16 - 7 - 2012

Contributors

author

Victor Cucarella

author

Gunno Renman

• Department of Land and Water Resources Engineering, KTH Royal Institute of Technology, Teknikringen 76, SE-100 44 Stockholm, Sweden

author

Tomasz Zaleski

• Department of Soil Science and Soil Protection, University of Agriculture in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków, Poland

author

Ryszard Mazurek

• Department of Soil Science and Soil Protection, University of Agriculture in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków, Poland

References

• Schröder JJ, Smith AL, Cordell D, Rosemarin A. Chemosphere 2011;84:822-831. DOI:10.1016/j.chemosphere.2011.01.065.[Crossref]
• Molinos-Senante M, Hernández-Sancho F, Sala-Garrido R, Garrido-Baserba M. Ambio 2011;40:408-416. DOI: 10.1007/s13280-010-001-9.[Crossref]
• Renman A, Renman G. Chemosphere 2010;79:659-664. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2010.02.035.[Crossref]
• Renman G, Kietlińska A, Cucarella Cabańas V. Treatment of phosphorus and bacteria by filter media in onsite wastewater disposal systems. Proc 2nd Inter Symposium on Ecological Sanitation. Lubeck; 2004:573-576.
• Gustafsson JP, Renman A., Renman G, Poll K. Water Res. 2008;42:189-197. DOI: 10.1016/j.watres.2007.06.05.[Crossref]
• Cucarella V, Zaleski T, Mazurek R, Renman G. Polish J Environ Stud. 2007;16:817-822.
• Cucarella V, Zaleski T, Mazurek R, Renman G. Bioresource Technol. 2008;99:4308-4314. DOI:10.1016/j.biortech.2007.08.037.[Crossref]
• Cucarella V, Mazurek R, Zaleski T, Kopeć M, Renman G. Environ Pollut. 2009;157:2147-2152. DOI: 10.1016/j.envpol.2009.02.007.[Crossref]
• Haynes RJ. Plant Soil 1982;68:289-308.
• Saigusa M, Yamamoto A, Shibuya K. Plant Prod Sci. 2000;3:51-54.
• Renman A, Renman G, Gustafsson JP, Hylander LD. J Hazard Mat. 2008;166:734-739. DOI:10.1016/j.jhazmat.2008.11.127.[Crossref]
• Brogowski Z, Renman G. Polish J. Environ Stud. 2004;13:15-20.
• FAO-ISRIC-ISSS, World reference base for soil resources. World soil resources, Reports 84. Rome; FAO: 1998.
• Skiba S, Drewnik M. Resistance of luvisols from Wieliczka Foothills to chemical degradation. Zeszyty Naukowe UJ, Prace Geograficzne, Kraków, PL; 1995:100 (in Polish).
• Klute A. Methods of soil analysis. Agronomy Monograph 9. Madison, Wisconsin, USA: American Society of Agronomy; 1996.
• Egner H, Riehm H, Domingo WR. Kungl Lantbrukshögskolans Annaler 1960;26:199-215 (In German).
• Litynski T, Jurkowska H, Gorlach E. Analiza chemiczno-rolnicza. Przewodnik metodyczny do analizy gleby i nawozów. Warszawa: PWN; 1976 (in Polish).
• Johnston AE, Richards IR. J Agr Sci. 2003;140:267-274. DOI: 10.1017/S0021859603002971.[Crossref]
• McDowell RW, Sharpley AN. J Environ Qual. 2001;30:508-520. DOI:10.2134/jeq2001.302508x.[Crossref]
• Sharpley AN, McDowell RW, Kleinman P. J A Plant Soil. 2001;237:287-307.
• Hylander L, Kietlińska A, Renman G, Simán G. Biores Technol. 2006;97:914-921. DOI:10.1016/j.biortech.2005.04.026.[Crossref]
• Brady NC, Weil RR. The Nature and Properties of Soils. 11th edition. Prentice Hall Int. Editions: New Jersey; 1996.
• Ulén B, Jakobsson C. Sci Total Environ. 2005;344:37-50. DOI:10.1016/j.scitotenv.2005.02.004.[Crossref]
• Rittman BE, Mayer B, Westerhoff P, Edwards M. Chemosphere. 2011;84:846-853. DOI:10.1016/j.chemosphere.2011.02.001.[Crossref]
• Cucarella V, Renman G. J Environ Qual. 2009;38:381-392. DOI:10.2134/jeq2008.0192.[Crossref]
• Jenssen PD, Krogstad T, Paruch M, Mælum T, Adam K, Arias CA, et al. Ecol Eng. 2010;36:1651-1659. DOI:10.1016/j.ecoleng.2010.07.004.[Crossref]
• Vohla C, Kõiv M, Bavor JH, Chazarenc F, Mander Ü. Ecol Eng. 2011;37:70-89. DOI: 10.1016/j.ecoleng.2009.08.003.[Crossref]
• Brennan RB, Fenton O, Rogers M, Healy MG. Soil Use Manage. 2011:27:238-246. DOI: 10.1111/j.1475-2743.2011.00326.x.[Crossref]

Identifiers

DOI

10.2478/v10216-011-0027-6