Recent Advances in Valorization Methods of Inorganic/Organic Solid, Liquid, and Gas Wastes

The main goal of this special issue was to gather contributions dealing with the latest breakthrough methods for providing value compounds and energy/fuel from waste valorization. Valorization is a relatively new approach in the area of industrial wastes management, a key issue to promote sustainable development. In this field, the recovery of value-added substances, such as antioxidants, proteins, vitamins, and so forth, from the processing of agroindustrial byproducts, is worth mentioning. Another important valorization approach is the use of biogas from waste treatment plants for the production of energy. Several approaches involving physical and chemical processes, thermal and biological processes that ensure reduced emissions and energy consumptions were taken into account. The papers selected for this topical issue represent some of the mostly researched methods that currently promote the valorization of wastes to energy and useful materials ...

A mechanistic approach to methylene blue sorption on two vegetable wastes: Cork bark and grape stalks

Two vegetable wastes, cork bark and grape stalks, were investigated for the removal of methylene blue from aqueous solution. The effects of contact time, dye concentration, pH, and temperature on sorption were studied relative to adsorption on a commercially-activated carbon. The highest adsorption yield was obtained within the pH range 5 to 10 for grape stalks and 7 to 10 for cork bark. The sorption kinetics of dye onto activated carbon and grape stalks was very fast. Kinetics data were fitted to the pseudo-first and second order kinetic equations, and the values of the pseudo-second-order initial rate constants were found to be 1.69 mg g-1 min-1 for activated carbon, 2.24 mg g-1 min-1 for grape stalks, and 0.90 mg g-1 min-1 for cork bark. Langmuir maximum sorption capacities for activated carbon, grape stalks, and cork bark for methylene blue estimated by the Orthogonal Distance Regression method (ODR) were 157.5 mg g-1, 105.6 mg g-1, and 30.52 mg g-1, respectively. FTIR spectra indicated that carboxylic groups and lignin play a significant role in the sorption of methylene blue. Electrostatic forces, n-p interactions, cation-p, and p-p stacking interactions contribute to methylene blue sorption onto grape stalks and cork bark. Grape stalks can be considered an efficient biosorbent and as a viable alternative to activated carbon and ion-exchange resins for the removal of methylene blue

Els horts urbans a la ciutat de Barcelona: les experiències d'horts urbans comunitaris com a formes d'intervenció social i ambiental

Aquest estudi presenta la situació actual dels horts urbans (i periurbans) a la ciutat de Barcelona, els quals s'han classificat segons el tipus d'organització desenvolupada a cada projecte. Així, podem trobar horts de gestió: a) individual i autogestionada; b) comunitària i autogestionada; c) individual i supervisada, i d) comunitària i supervisada. Els horts urbans es presenten, en general, com una eina interessant en la millora de la sostenibilitat urbana. A més de tenir una clara funció d'entreteniment, són propostes que consideren la internalització a les ciutats de la producció de part dels aliments que s'hi consumeixen i alhora aprofiten part dels residus que s'hi produeixen. En particular, els horts urbans comunitaris i autogestionats – el centre d'aquest estudi – es plantegen com espais de participació i autogestió d'acord a la complexitat del context local, d'integració social a través de noves formes de relació i de creació, d'educació ambiental i de transmissió i intercanvi de coneixements inter-generacional. A més, es presenten com una alternativa d'organització realment participativa del territori urbà. Finalment, i d'acord amb l'anterior, es destaquen un conjunt de característiques dels projectes d'horts urbans comunitaris, que juguen un rol fonamental en la capacitat d'aquests per intervenir en aspectes socials i ambientals de la ciutat; característiques que s'haurien de tenir en compte a l'hora de promocionar i implementar projectes d'horts urbans de qualsevol tipus.

The problem of the competitiveness of nuclear energy: a biophysical explanation

In this study I try to explain the systemic problem of the low economic competitiveness of nuclear energy for the production of electricity by carrying out a biophysical analysis of its production process. Given the fact that neither econometric approaches nor onedimensional methods of energy analyses are effective, I introduce the concept of biophysical explanation as a quantitative analysis capable of handling the inherent ambiguity associated with the concept of energy. In particular, the quantities of energy, considered as relevant for the assessment, can only be measured and aggregated after having agreed on a pre-analytical definition of a grammar characterizing a given set of finite transformations. Using this grammar it becomes possible to provide a biophysical explanation for the low economic competitiveness of nuclear energy in the production of electricity. When comparing the various unit operations of the process of production of electricity with nuclear energy to the analogous unit operations of the process of production of fossil energy, we see that the various phases of the process are the same. The only difference is related to characteristics of the process associated with the generation of heat which are completely different in the two systems. Since the cost of production of fossil energy provides the base line of economic competitiveness of electricity, the (lack of) economic competitiveness of the production of electricity from nuclear energy can be studied, by comparing the biophysical costs associated with the different unit operations taking place in nuclear and fossil power plants when generating process heat or net electricity. In particular, the analysis focuses on fossil-fuel requirements and labor requirements for those phases that both nuclear plants and fossil energy plants have in common: (i) mining; (ii) refining/enriching; (iii) generating heat/electricity; (iv) handling the pollution/radioactive wastes. By adopting this approach, it becomes possible to explain the systemic low economic competitiveness of nuclear energy in the production of electricity, because of: (i) its dependence on oil, limiting its possible role as a carbon-free alternative; (ii) the choices made in relation to its fuel cycle, especially whether it includes reprocessing operations or not; (iii) the unavoidable uncertainty in the definition of the characteristics of its process; (iv) its large inertia (lack of flexibility) due to issues of time scale; and (v) its low power level.

Biophysical requirements of power-supply systems: nuclear energy and fossil energy

The report presents a grammar capable of analyzing the process of production of electricity in modular elements for different power-supply systems, defined using semantic and formal categories. In this way it becomes possible to individuate similarities and differences in the process of production of electricity, and then measure and compare “apples” with “apples” and “oranges” with “oranges”. For instance, when comparing the various unit operations of the process of production of electricity with nuclear energy to the analogous unit operations of the process of production of fossil energy, we see that the various phases of the process are the same. The only difference is related to characteristics of the process associated with the generation of heat which are completely different in the two systems. As a matter of facts, the performance of the production of electricity from nuclear energy can be studied, by comparing the biophysical costs associated with the different unit operations taking place in nuclear and fossil power plants when generating process heat or net electricity. By adopting this approach, it becomes possible to compare the performance of the two power-supply systems by comparing their relative biophysical requirements for the phases that both nuclear energy power plants and fossil energy power plants have in common: (i) mining; (ii) refining/enriching; (iii) generating heat/electricity; (iv) handling the pollution/radioactive wastes. This report presents the evaluation of the biophysical requirements for the two powersupply systems: nuclear energy and fossil energy. In particular, the report focuses on the following requirements: (i) electricity; (ii) fossil-fuels, (iii) labor; and (iv) materials.

Gestió de les dejeccions ramaderes d'una explotació avícola mitjançant compostatge

Estudi de la la problemàtica de la gestió de les dejeccions ramaderes presentada per una empresa dedicada a la integració avícola

Valorització sostenible del residu verd al municipi de Porqueres

Estudi de les possibles solucions per al tractament de la resta vegetal al municipi de Porqueres. S’estudia la tecnologia més eficient per valoritzar el residu verd per tal d’obtenir un producte final reutilitzable, beneficiós i sostenible, tant ambientalment com socialment. Actualment és tractat com a residu, la qual cosa suposa un cost de gestió important

Impacte de l’aplicació de fangs de depuradora en un sòl agrícola

L'elevada quantitat d'aigües residuals generades per la societat actual i el posterior procés de depuració per tal d'eliminar els contaminants de l'aigua, provoca un gran volum de fangs que tradicionalment es duien en un abocador controlat o, pitjor encara, a les zones litorals on es dipositaven directament al mar. La reutilització dels fangs, obtinguts com a subproducte del tractament de les aigües residuals en les EDAR, com a adob biològic en camps agrícoles, és una de les opcions més utilitzades per a la seva gestió. Aquesta, pot ser una bona opció sempre i quan no suposi un risc per la salut, donat que el contingut al fang d'alguns contaminants pot ser elevat i l'acumulació excessiva per exemple d'elements potencialment tòxics (PTE) pot suposar un risc pels sòls i les plantes amb els problemes que això pot ocasionar. Encara que els fangs normalment presenten continguts en PTE inferiors als valors límit establerts per la normativa europea, la seva aplicació reiterada pot suposar un risc d'acumulació dels metalls en el sòl i, depenent de la seva mobilitat, també en les plantes. En aquest projecte, ens centrem en l'estudi de la mobilitat i biodisponibilitat dels metalls en els sòls on s'han cultivat cereals d'hivern, concretament ordi. Els fangs aportats en aquesta experiència són procedents de l'EDAR de Palamós, on reben un tractament de digestió anaeròbia. S'avalua tan el contingut pseudototal de PTE en el sòl, amb l'ajuda d'una digestió al microones, com el contingut de metall biodisponible. A continuació, es determinarà la concentració dels PTE en els extractes mitjançant l'ICP-AES o ICP-MS, depenent de la concentració d'aquests.El projecte es centra en l'avaluació del possible impacte de l'aplicació continuada de biosòlids en sòls agrícoles. Des d'un punt de vista operacional, l'estudi es portarà a terme en parcel•les experimentals situades a l'Estació Experimental Mas Badia, on es porten aplicant fangs de depuradora de manera reiterada durant 12 anys, amb l'objectiu de valorar l'interès agrícola i la incidència agronòmica de l’aplicació de fangs de depuradora en diferents cultius, a mig i a llarg termini

Construcció d'un refugi situat al terme municipal de Vallfogona de Ripollès, pensat com a final d'etapa per a rutes a cavall

Els negocis relacionats amb les activitats de lleure i els esports d’aventura actualment es troben en expansió, buscant majoritàriament el contacte amb la natura. Les rutes a cavall formen part del gran ventall d’opcions, per aquesta qüestió s’ha pensat en construir un refugi utilitzat com a final d’etapa per a rutes a cavall. En la major part del territori, la presència de població humana es manifesta en pobles, viles i ciutats, les quals disposes d’aigua sanitària, corrent elèctric i sistema de clavegueram. Per altra banda en les urbanitzacions o cases aïllades poder gaudir d’aquests serveis suposa una inversió econòmica elevada, que implica la utilització de sistemes alternatius. En el present projecte s’ha triat un emplaçament on portar a terme el final d’etapa amb una sèrie de requisits a complir : bosc a les proximitats, disposar d’un o varis accessos per a vehicles (transport del material d’intendència), tranquil•litat, bones vistes, i cobertura de telèfon mòbil. S’han acceptat les següents limitacions : no disposar de xarxa pública d’electricitat ni d’aigua. I s’han dimensionat les instal•lacions per a un màxim de dotze persones i els seus respectius cavalls. El principal objectiu del projecte és el dimensionament de les necessitats elèctriques, d’aigua i d’aiguacalenta sanitària en condicions autònomes, i utilitzant energies renovables. La valoració de les possibles solucions per condicionar les instal•lacions, i oferir una resposta eficient per la demanda. No és un objectiu específic del treball la potabilització de l’aigua ni el tractament dels residus produïts. S’han aprofitat els diferents desnivells que presenta l’emplaçament triat a l’hora de distribuir les instal•lacions, i s’ha utilitzat un antic cobert de dos pisos ja existent. Com a residència s’ha triat un model de casa prefabricada de muntanya. Com a sistema de subministrament elèctric, s’instal•laran plaques solars fotovoltaiques i un generador de corrent com a sistema auxiliar. La captació d’aigua s’efectuarà a partir d’un pou que es troba en el terreny i de la recollida d el’aigua pluvial, instal•lant dipòsits d’emmagatzemament d’aigua segons les necessitats. S’utilitzarà un equip de cloració per potabilitzar l’aigua de consum utilitzada a la residència. En la producció d’aigua calenta sanitària s’utilitzaran plaques solars tèrmiques i una caldera instantània de gas propà com a suport. Per cuinar s’ha triat una cuina de gas propà i una barbacoa que s’instal•larà a l’exterior. S’instal•larà una llar de foc amb recuperador d’aire a la residència i una fosa sèptica amb un sistema d’infiltració per poder abocar les aigües provinents de la residència. Els fems dels cavalls podran ser utilitzats com adob pel terreny.

Obtenció d'estruvita a partir de la fracció líquida digerida de purins de vaca

Actualment a Catalunya existeixen zones amb importants limitacions per l’aplicació de purins al sòl, pel que és imprescindible trobar alternatives de gestió i tractament que permetin l’aprofitament adequat dels recursos continguts a les dejeccions ramaderes sense afectar el medi. La digestió anaeròbia és una de les tècniques utilitzades en el tractament de les dejeccions ramaderes. L’efluent líquid que s’obté d’aquest tractament no modifica el contingut de nitrogen i fòsfor i per tant ha de ser gestionat correctament. L’objectiu general d’aquest projecte és avaluar la precipitació d’estruvita (sal de magnesi, amoni i fosfat) com una alternativa de gestió de l’efluent líquid d’una planta de digestió anaeròbia i compostatge que tracta dejeccions ramaderes conjuntament amb altres residus orgànics. S’han avaluat els efectes dels diferents paràmetres operacionals en la formació d’estruvita (pH, temperatura, velocitat d’agitació, alcalinitat), mitjançant assaigs en discontinu amb solució sintètica. A continuació s’ha procedit a obtenir estruvita a partir de la fracció líquida digerida de purí (FLD), en assaigs en discontinu per estudiar l’efecte del contingut de matèria orgànica i sòlids Totals (ST), així com el contingut en fosfats i el pH de reacció. Finalment, s’han optimitzat els paràmetres de procés en continu, mitjançant la posada en marxa d’un reactor a escala de laboratori i estudi de l’efecte de la velocitat d’agitació i de la introducció del stripping de CO2, tant amb solució sintètica com amb la fracció líquida digerida del purí. Dels resultats obtinguts es pot concloure que els factors que tenen una major influència en el procés d’obtenció d’estruvita són el pH (el pH òptim es situa al voltant de 9), i la presència de matèria orgànica i sòlids ens suspensió, que interfereix de forma quantitativa i qualitativa en la formació de l’estruvita. En el procés en continu s’ha aconseguit reduccions d’un 84% i 98% d’amoni i fòsfor respectivament, obtenintse estruvita que pot ser utilitzada com a fertilitzant d’alliberació lenta. Es pot concloure que la precipitació d’estruvita és una bona alternativa per millorar la gestió de les dejeccions ramaderes alhora que permet recuperar nutrients i tancar cicles. La combinació amb un tractament previ que elimini la matèria orgànica, com podria ser la digestió anaeròbia, i una separació de fases, per eliminar els sòlids en suspensió, es presenta com una configuració amb molts avantatges.

Why do they separate it or not? Attitudes and behaviors towards organic waste separation

This article shows the results of an exploratory study related to the separation of organic waste in order to offer suggestions for the improvement of waste disposal communication campaigns. The overall objective is to analyze attitude and behavior of those who do and those who do not separate organic waste, related to a specific promotional campaign carried out in two neighborhoods, in the municipality of Badalona (Spain), within the framework of the study of proenvironmental attitudes and behaviors and based on the Psychosocial Four Spheres Model. 1,010 interviews were conducted and data was analyzed using Chi-Squared Automatic Interaction Detector (CHAID). Waste separation behavior was used as a dependent variable. The reasons given to explain why people do or do not separate organic waste and sociodemographic variables, have been introduced as independent variables. In accordance with the Four Spheres Model, results show significant differences in waste separation. Based on the profiles obtained, we find some predictive variables that facilitate the development of communication campaigns according to the requirements of each community.

Why do they separate it or not? Attitudes and behaviors towards organic waste separation

This article shows the results of an exploratory study related to the separation of organic waste in order to offer suggestions for the improvement of waste disposal communication campaigns. The overall objective is to analyze attitude and behavior of those who do and those who do not separate organic waste, related to a specific promotional campaign carried out in two neighborhoods, in the municipality of Badalona (Spain), within the framework of the study of proenvironmental attitudes and behaviors and based on the Psychosocial Four Spheres Model. 1,010 interviews were conducted and data was analyzed using Chi-Squared Automatic Interaction Detector (CHAID). Waste separation behavior was used as a dependent variable. The reasons given to explain why people do or do not separate organic waste and sociodemographic variables, have been introduced as independent variables. In accordance with the Four Spheres Model, results show significant differences in waste separation. Based on the profiles obtained, we find some predictive variables that facilitate the development of communication campaigns according to the requirements of each community.

Obtención de vidrio a partir de residuos de la minería del estaño en Bolivia

Manufacturing of glass from tin mining tailings in Bolivia Tailings from mining activities in Bolivia represent an environmental problem. In the vicinity of the tin mines of Llallagua,Potosí department, there are large dumps and tailings. We present a study of the use of these wastes as raw materials for the manufacture of glass. This procedure aims to contribute to environmental remediation of mining areas through the vitrification, a process which offers an alternative for stabilization of hazardous waste. In addition, the marketing of the obtained product would provide an additional income to the mining areas. For this study three samples of mining waste, with grain size between sand and silt, were used. The chemical composition of these raw materials, determined by X-ray fluorescence, is granitic, with high contents of heavy metals. On the basis of its composition, glass were made from silica glass by adding CaCO3 and Na2CO3. The thermal cycle has been determined from TDA. Tg values of glass range from 626º to 709 °C. Leaching tests of the obtained glasses confirm their capacity to retain heavy metals.

Why do they separate it or not? Attitudes and behaviors towards organic waste separation

This article shows the results of an exploratory study related to the separation of organic waste in order to offer suggestions for the improvement of waste disposal communication campaigns. The overall objective is to analyze attitude and behavior of those who do and those who do not separate organic waste, related to a specific promotional campaign carried out in two neighborhoods, in the municipality of Badalona (Spain), within the framework of the study of proenvironmental attitudes and behaviors and based on the Psychosocial Four Spheres Model. 1,010 interviews were conducted and data was analyzed using Chi-Squared Automatic Interaction Detector (CHAID). Waste separation behavior was used as a dependent variable. The reasons given to explain why people do or do not separate organic waste and sociodemographic variables, have been introduced as independent variables. In accordance with the Four Spheres Model, results show significant differences in waste separation. Based on the profiles obtained, we find some predictive variables that facilitate the development of communication campaigns according to the requirements of each community.

Why do they separate it or not? Attitudes and behaviors towards organic waste separation

This article shows the results of an exploratory study related to the separation of organic waste in order to offer suggestions for the improvement of waste disposal communication campaigns. The overall objective is to analyze attitude and behavior of those who do and those who do not separate organic waste, related to a specific promotional campaign carried out in two neighborhoods, in the municipality of Badalona (Spain), within the framework of the study of proenvironmental attitudes and behaviors and based on the Psychosocial Four Spheres Model. 1,010 interviews were conducted and data was analyzed using Chi-Squared Automatic Interaction Detector (CHAID). Waste separation behavior was used as a dependent variable. The reasons given to explain why people do or do not separate organic waste and sociodemographic variables, have been introduced as independent variables. In accordance with the Four Spheres Model, results show significant differences in waste separation. Based on the profiles obtained, we find some predictive variables that facilitate the development of communication campaigns according to the requirements of each community.