Analysis of environmental impact of activated carbon production from wood waste

Abstract

Activated carbon is carbon produced from carbonaceous source materials, such as coconut shells, coals, and woods. In this study, an activated carbon production system was analyzed by carbonization and activation in terms of environmental impact and human health. The feedstock of wood wastes for the system reduced fossil fuel consumption and disposal costs. Life cycle assessment methodology was used to analyze the environmental impacts of the system, and the functional unit was one tonne of wood wastes. The boundary expansion method was applied to analyze the wood waste recycling process for activated carbon production. An environmental credit was quantified by avoided impact analysis. Specifically, greenhouse gases discharged from 1 kg of activated carbon production system by feeding wood wastes were evaluated. We found that this system reduced global warming potential of approximately 9.69E+00 kg CO2-eq. compared to the process using coals. The environmental benefits for activated carbon production from wood wastes were analyzed in contrast to other disposal methods. The results showed that the activated carbon system using one tonne of wood wastes has an environmental benefit of 163 kg CO2-eq. for reducing global warming potential in comparison with the same amount of wood wastes disposal by landfilling.

Sustainability assessment of activated carbon from residual biomass used for micropollutant removal at a full-scale wastewater treatment plant

“…More studies investigating the technical and environmental aspects of using residual biomasses consisting of a high ash content would enable a wider range of biomasses to be utilised for AC production. Studies assessing the environmental impacts of producing AC utilising residual biomasses were either carried out on a laboratory or protype scale (Hjaila et al 2013, Kim et al 2019 or using literature data (Arena et al 2016). Applying data obtained from a commercial scale AC production unit at a WWTP for modelling the environmental impacts would result in a more accurate assessment.The aims of this study were to assess the enviromental impact and energy demand of (i) production of AC from a biomass mixture (BMC) and biowaste (BWC) and (ii) the usage of this AC as an additional treatment step for micropollutant removal at a WWTP in comparison to conventional activated carbon (CC).…”

“…GWP for ACs produced from conventional raw materials was 1.15 kg CO 2 eq. kg −1 for coconut shell (Kim et al 2019), 8.4 to 11.1 kg CO 2 eq. kg −1 for bituminous coal (Bayer et al 2005, Gabarrell et al 2012 and 2.45 kg CO 2 eq.…”

Sustainability Assessment of Activated Carbon from Residual Biomass used for Micropollutant Removal at a Full-Scale Wastewater Treatment Plant

“…GWP for ACs produced from conventional raw materials was 1.15 kg CO2 eq. kg -1 for coconut shell (Kim et al, 2019), 8.4 to 11.1 kg CO2 eq. kg -1 for bituminous coal (Bayer et al, 2005;Gabarrell et al, 2012) and 2.45 kg CO2 eq.…”

Comparison of the efficiency and cytotoxicity of activated carbon and eggshell adsorbent in removal of methylene blue dye

“…ในปั จจุ บั นมี การใช้ สี ย้ อมกั นอย่ างมากทั ้ งในวงการแพทย์ วิ ทยาศาสตร์ อุ ตสาหกรรม ใช้ สํ าหรั บการวิ จั ย การผลิ ตสิ นค้ า การตรวจวิ นิ จฉั ยโรค จึ งถื อว่ าสี ย้ อมเป็ นสิ ่ งที ่ มี ประโยชน์ มากในปั จจุ บั น แต่ ในทางตรงกั นข้ ามสี ย้ อม เหล่ านี ้ ก็ มี ความอั นตรายอยู ่ เช่ นกั น เช่ น สี ย้ อมมี สารก่ อมะเร็ ง สามารถทํ าให้ เกิ ดอั นตรายร้ ายแรงต่ อสิ ่ งมี ชี วิ ตในนํ ้ า และผู ้ ใช้ นํ ้ า (Ngadi et al, 2013) ซึ ่ งอั นตรายเหล่ านี ้ สามารถเกิ ดขึ ้ นได้ จากการทิ ้ งสี ย้ อมลงในแหล่ งนํ ้ าโดยไม่ มี การ บํ าบั ดก่ อน จึ งทํ าให้ สี ย้ อมเหล่ านี ้ เกิ ดการตกค้ างในแหล่ งนํ ้ า ส่ งผลต่ อสั ตว์ รวมถึ งมนุ ษย์ ที ่ มี การใช้ นํ ้ าหรื อมี การ บริ โภคสั ตว์ จากแหล่ งนํ ้ า ส่ งผลเสี ยต่ อสิ ่ งแวดล้ อม (Hassaan & El Nemr, 2017) ด้ วยเหตุ นี ้ จึ งจํ าเป็ นที ่ จะต้ องหาวิ ธี บํ าบั ดนํ ้ าที ่ มี สี ย้ อมปนเปื ้ อนอยู ่ ก่ อนที ่ จะปล่ อยลงในแหล่ งนํ ้ า ยกตั วอย่ างเช่ น การตกตะกอนทางเคมี การกรอง การ ใช้ ไฟฟ้ า และการดู ดซั บ (Li et al, 2013) ในปั จจุ บั นมี การใช้ วั สดุ เหลื อใช้ ทางการเกษตรมาเป็ นตั วดู ดซั บ (Adegoke & Bello, 2015) เช่ น กาบมะพร้ าว (Jibril et al, 2013) แกลบข้ าวสาลี (Banerjee et al, 2014) เมล็ ดทุ เรี ยน (Azmier et al, 2015) และซั งข้ าวโพด (Berber-Villamar et al, 2018) (Hlywka et al, 1997;Hartl & Humpf, 2000;Hazra & Chatterjee, 2008;Apu et al, 2010;Ullah et al, 2013 (Hjaila et al, 2013;Kim et al, 2018) รู ปที ่ 4. ภาพเนื ้ อเยื ่ อทางเดิ นอาหารของไรทะเล (A) กลุ ่ มที ่ 1 (B) กลุ ่ ม 2 (C) กลุ ่ ม 3 (D) กลุ ่ มที ่ 4 หมายเหตุ : E = enterocyte, H = hyperplasia, L = lumen, M = mucus, N = necrosis, P = protruding cell จากการทดสอบความเป็ นพิ ษกั บสั ตว์ ทดลองคื อไรทะเล พบว่ าสี ย้ อมก่ อให้ เกิ ดการตายที ่ น้ อย อาจเป็ นผล มาจากเมทิ ลี นบลู เป็ นสี ย้ อมที ่ มี ความเป็ นพิ ษค่ อนข้ างตํ ่ า (Oz et al, 2011)…”