2.5 Conventional Approaches for Wastewater Management . . . . . . . . 49
2.5.1 Treatment of Municipal Wastewater . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.5.2 Treatment of Industrial Wastewater . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3 Advanced Technologies (Biological and Thermochemical)
for Waste-to-Energy Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.1 Thermochemical Conversion Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1.1 Combustion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1.2 Pyrolysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.1.3 Hydrothermal Liquefaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.1.4 Gasification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2 Biochemical Conversion Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.2.1 Anaerobic Digestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.2.2 Mechanical Biological Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.2.3 Fermentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4 Nitrogen and Phosphorous Recovery from Municipal Wastewater
and Sludge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.1 Wastewater Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.1.1 Preliminary Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.1.2 Primary Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.1.3 Secondary Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.1.4 Tertiary Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.1.5 Advanced Treatment Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.2 Wastewater Sludge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.2.1 Sludge Treatment Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.3 Nutrient Removal/Recovery from Wastewater . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.3.1 Nitrogen Removal/Recovery from Wastewater . . . . . . . . . . 104
4.3.2 Phosphorous Removal/Recovery from Wastewater . . . . . . . 109
4.3.3 Simultaneous Removal of Phosphorous and Nitrogen . . . . 114
4.4 Nutrient Removal/Recovery from Sludge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.4.1 Phosphorous Removal/Recovery from Sludge . . . . . . . . . . 116
4.4.2 Nitrogen Removal/Recovery from Sludge . . . . . . . . . . . . . 118
4.5 Nutrient Recovery Technologies Across the World . . . . . . . . . . . . 118
4.6 Economic Analysis of Nutrient Recovery from Municipal
Wastewater and Sludge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.7 Environmental Impacts of the Nutrient Recovery from Municipal
Wastewater and Sludge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
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