تأثير دماي گرماكافت و نوع ضايعات آلي بر ويژگيهاي فيزيكوشيميايي بيوچارهاي توليدي

The effect of Pyrolysis Temperature and Type of Organic Residues on Physicochemical Properties of Produced Biochar

بيوچار بهدليل توانايي در بهبود حاصلخيزي خاك، غيرمتحرك كردن آلايندهها و همچنين يك روش مناسب براي ترسيب كربن و بهعنوان مخزن كربن مورد توجه بسياري از محققان قرار گرفته است. بهمنظور بررسي تاثير دماي گرماكافت و نوع ضايعات آلي بر ويژگيهاي فيزيكوشيميايي بيوچارهاي توليدي،آزمايشي در قالب طرح كاملا تصادفي و به صورت فاكتوريل با دو عامل نوع ضايعات آلي (كاه و كلش گندم و پوست گردو و بادام) و دماي گرماكافت (300 و °C500) و در سه تكرار طراحي شد. نتايج نشان داد كه ميزان EC، pH، خاكستر و CEC بيوچارهاي توليدي در دماي گرماكافت °C300 افزايش يافت. با افزايش دماي گرماكافت به °C500 ميزان OC، CEC و گروههاي عاملي سطحي بيوچارهاي توليدي نسبت به بيوچارهاي توليدي در دماي °C300 كاهش يافت، ولي ميزان pH، خاكستر و EC بيوچار با افزايش دماي گرماكافت به °C500 افزايش يافت. بيشترين ميزان EC، pH، مواد محلول در آب، خاكستر و كمترين ميزان جرم مخصوص ظاهري مربوط به بيوچار كاه و كلش گندم توليدي در دماي گرماكافت °C500 بود. بيشترين ميزان كربنات كلسيم معادل مربوط به بيوچار پوست بادام توليدي در دما گرماكافت °C500 حاصل شد. با افزايش دماي گرماكافت از 300 به °C500 درصد عملكرد توليد بيوچار كاهش، ولي ميزان هدررفت و خروج مواد فرار مانند CO2 افزايش يافت. در كل، خصوصيات بيوچارهاي توليدي تابع نوع مواد اوليه و شرايط گرماكافت (دما و زمان ماندگاري) بود.

Biochar has attracted the attention of many researchers because of its ability to improve soil fertility, immobilization of pollutants, as well as a suitable method of carbon sequestration and as a carbon reservoir. In order to investigate the effect of pyrolysis temperature and type of organic residues on physicochemical properties of biochars, a completely randomized designe as a factorial experiment was designed with two factors of organic residues type (wheat straw and walnut and almond bark) and pyrolysis temperature (300 and 500°C) in three replicates. The results showed that EC, pH, ash, and CEC of biochar increased at pyrolysis temperature of 300°C. By increasing the pyrolysis temperature to 500°C, the amount of organic carbon (OC), CEC, and surface functional groups of biochar decreased compared to biochar produced at 300 °C whereas pH, ash, and EC increased. The highest EC, pH, water soluble materials, ash, and the lowest bulk density were recorded in wheat straw biochar produced at 500°C. The highest value of equivalent calcium carbonate was obtained in almond peel biochar produced at 500°C. Biochar production yield decreased and the loss of volatile compound such as CO2 increased by increasing the pyrolysis temperature from 300°C to 500°C. In addition, the characteristics of biochar were dependent on type of feedstock and pyrolysis conditions (temperature and time residence).