Biochar-based Downflow Fixed-Bed Adsorption Systems for Water Treatment: Process Optimization, Reusability, and Techno-Economic Evaluation
Notice bibliographique
Résumé
Adsorption processes have emerged as promising solutions for water treatment, particularly when utilizing bioderived materials, due to their environmental sustainability. Nevertheless, a key challenge of this approach lies in the regeneration of spent materials. This study investigates the possibility of using biochar in a fixed-bed adsorption system for water treatment, focusing on its potential reuse following an environmentally friendly regeneration process and evaluating its feasibility for large-scale applications. Rapid small-scale column tests were conducted to optimize process parameters for removing sulfamethoxazole while using a high concentration to prove the concept and evaluate process efficiency. Under optimal conditions, the column maintained its operational capability after treating 33 L, achieving a saturation time of up to 130 h. The adsorption behavior was explored using kinetic models, analyzing breakthrough curves to reveal dynamic performance. The Clark model demonstrated the highest degree of fit to the data, making it a reliable tool for predicting adsorption efficiencies. The reusability of the adsorbent was evaluated through a sustainable regeneration approach, enabling effective reusability for up to 5 cycles. The applicability of the proposed treatment method was further validated on real water samples, demonstrating a significant reduction in turbidity and the concentration of detected substances in the samples. Finally, a techno-economic assessment estimated a treatment cost of €0.89/m 3 , supporting the economic feasibility of the approach. This research highlights the efficiency and scalability of the proposed process as a viable, cost-effective water treatment solution for large-scale applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».