Reuse of raw sludge from supplied water treatment as a growing substrate for green mustard (Brassica juncea L.) and mung bean (Vigna radiata L.) cultivation
Main Article Content
Abstract
This study aimed to evaluate the potential use of raw sludge generated from supplied water treatment systems in Dong Thap province, Vietnam, as a growing medium for mustard greens (Brassica juncea L.) and mung bean (Vigna radiata L.). The experiment was conducted in two stages. In the first stage, a 15-day microgreen experiment was conducted with 10 treatments varying the mixing ratios of raw sludge with ash and coconut coir. The results showed that the sludge: ash (6:4) and sludge: coir (4:6) achieved the highest germination rates, plant heights, and fresh weights, outperforming both the soil control and raw sludge treatments. In the second stage, a 75-day mung bean experiment was conducted using 7 treatments with two selected substrates combined with recommended NPK fertilizer rates (100% and 70%). The results indicated that sludge-based substrates significantly improved plant growth and yield parameters, including plant height, number of pods, pod length, seeds per pod, and yield, compared to the soil control and commercial organic fertilizer. The highest yield was obtained in the sludge: coir (4:6) + 100% NPK treatment (127.21 g/pot), nearly three times higher than the control. These results indicate that raw sludge has potential for reuse as a growing medium, contributing to the utilization of secondary resources and reducing the amount of waste requiring disposal toward a circular agricultural system.
Keywords
sludge, growing substrate, microgreens, mung bean, circular economy
Article Details
References
Andreoli, C. V., Von Sperling, M., Fernandes, F., & Ronteltap, M. (2017). Sludge treatment and disposal. Volume 6: Biological wastewater treatment series. IWA Publishing.
Đỗ,T.T. (2013). Nghiên cứu khả năng sử dụng bùn thải đô thị làm phân bón. Luận Văn Thạc Sỹ Ngành Khoa Học Môi Trường.
Grgas, D., Štefanac, T., Barešić, M., Toromanović, M., Ibrahimpašić, J., Vukušić Pavičić, T., Habuda-Stanić, M., Herceg, Z., & Landeka Dragičević, T. (2023). Co-composting of Sewage Sludge, Green Waste, and Food Waste. Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems, 11(1), 1–14. https://doi.org/10.13044/j.sdewes.d10.0415.
Lê,T.K.,O, & Trần,T.M.,D. (2016). Nghiên cứu sản xuất compost nhằm tái sử dụng bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải chế biến cá da trơn. Tạp Chí Phát Triển Khoa Học và Công Nghệ, 18(2M), 99–114.
Moretti, S. M. L., Bertoncini, E. I., & Abreu-Junior, C. H. (2015). Composting sewage sludge with green waste from tree pruning. Scientia Agricola, 72(5), 432–439.
Nartey, E. G., Amoah, P., Ofosu-Budu, G. K., Muspratt, A., & Pradhan, S. kumar. (2017). Effects of co-composting of faecal sludge and agricultural wastes on tomato transplant and growth. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 6(1), Article 1. https://doi.org/10.1007/s40093-016-0149-z
Nguyễn,Đ.K., Nguyễn,Q.T., Nguyễn,T.D., Lê,T..H.O., & Nguyễn,T.H. (2016). Tận dụng bùn thải ao nuôi tôm để sản xuất phân bón hữu cơ. Tạp Chí Khoa Học Đại Học Quốc Gia Hà Nội, 1S (Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32), 231–237.
Nguyễn, T.P., Lâm, N.T., Nguyễn, M.H., & Đỗ,T.X. (2017a). Sử dụng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy chế biến thủy sản trong ủ phân hữu cơ. Tạp Chí Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 5(Kỳ 1 tháng 3/2017), 54–61.
Nguyễn, T.P., Lâm, N.T., Nguyễn, M.H., & Đỗ,T.X. (2017b). Sử dụng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy sản xuất bia trong ủ phân hữu cơ. Tạp Chí Khoa Học Đất (Vietnam Soil Science), Hội Khoa Học Đất Việt Nam, 50 (Môi trường đất), 47–52.
Nguyễn, T.P., Nguyễn, M.H., & Đỗ,T.X. (2018). Sản xuất và đánh giá hiệu quả phân hữu cơ vi sinh từ bùn thải nhà máy sản xuất bia và nhà máy chế biến thủy sản trên năng suất cây rau. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Tập 54 (Số chuyên đề: Nông nghiệp), 81–89.
Parawira, W., Kudita, I., Nyandoroh, M. G., & Zvauya, R. (2005). A study of industrial anaerobic treatment of opaque beer brewery wastewater in a tropical climate using a full-scale UASB reactor seeded with activated sludge. Process Biochemistry, 40(2), Article 2. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2004.01.036
Ramdani, N., Hamou, A., Lousdad, A., & Al-Douri, Y. (2015). Physicochemical characterization of sewage sludge and green waste for agricultural utilization. Environmental Technology, 36(12), 1594–1604. https://doi.org/10.1080/09593330.2014.998716
Robin, P., Ablain, F., Yulipriyanto, H., Pourcher, A.-M., Morvan, T., Cluzeau, D., & Morand, P. (2008). Evolution of non-dissolved particulate organic matter during composting of sludge with straw. Bioresource Technology, 99(16), 7636–7643.
Shammas, N. K., & Wang, L. K. (2009). Biosolids Composting. In L. K. Wang, N. C. Pereira, & Y.-T. Hung (Eds.), Biological Treatment Processes (pp. 669–714). Humana Press. https://doi.org/10.1007/978-1-60327-156-1_16
Sheehan, G. J., & Greenfield, P. F. (1980). Utilisation, treatment and disposal of distillery wastewater. Water Research, 14(3), 257–277. http://dx.doi.org/10.1016/0043-1354(80)90097-4
Trần, T.K.H. (2013). Nghiên cứu sử dụng bùn thải sinh học từ nước thải sản xuất bia để nuôi cấy vi khuẩn Bacillus Thuringiensis sinh độc tố diệt sâu. Luận Văn Thạc Sĩ. Đại Học Thái Nguyên.
Trương, Q.P., Trần, K.T., & Huỳnh, T.G. (2012). Khả năng sử dụng bùn thải ao nuôi cá tra (pangasianodon hypophthalmus) thâm canh cho canh tác lúa. Tạp Chí Khoa Học. Trường Đại Học Cần Thơ, 24a, 135–143.
Turovskiy, I. S., & Mathai, P. K. (2006). Wastewater sludge processing. John Wiley & Sons.
Võ, P.Đ. (2013). Xây dựng quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ nguồn bùn thải phát sinh trong quá trình chế biến cá tra. Đề tài khoa học và công nghệ tỉnh Đồng Tháp.
Vriens, L., Nihoul, R., & Verachtert, H. (1989). Activated sludges as animal feed: A review. Biological Wastes, 27(3), 161–207. http://dx.doi.org/10.1016/0269-7483(89)90001-3.