Fisica, chimica e caratterizzazione biologica di Six Biochars Prodotti per il risanamento dei siti contaminati

Mackenzie J. Denyes; Michèle A. Parisien; Allison Rutter; Barbara A. Zeeb

doi:10.3791/52183

Articolo metodologico

Fisica, chimica e caratterizzazione biologica di Six Biochars Prodotti per il risanamento dei siti contaminati

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DOI:

10.3791/52183

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28 novembre 2014

Mackenzie J. Denyes¹ , Michèle A. Parisien¹ , Allison Rutter² , Barbara A. Zeeb¹

¹Department of Chemistry and Chemical Engineering, Royal Military College of Canada, ²Analytical Services Unit, School of Environmental Studies, Queen's University

In questo articolo

Sommario

Biochar è un materiale ricco di carbonio usato come ammendante con la capacità di sequestrare carbonio sostenibile, migliorare la qualità del substrato e contaminanti sorbo. Questo protocollo descrive i 17 metodi analitici utilizzati per la caratterizzazione di biochar, che è necessario prima implementazione su larga scala di queste modifiche nell'ambiente.

Abstract

Le proprietà fisiche e chimiche del biochar variano in base a fonti di materie prime e le condizioni di produzione, rendendo possibile ingegnere biochars con funzioni specifiche (ad esempio di sequestro del carbonio, il miglioramento della qualità del suolo, o di assorbimento contaminante). Nel 2013, il Biochar Iniziativa internazionale (IBI) reso pubblicamente disponibile il loro standardizzata Definizione di prodotto e linee guida di prova dei prodotti (versione 1.1), che stabilisce norme per le caratteristiche fisiche e chimiche di biochar. Sei biochars ottenuti da tre diverse materie prime ed a due temperature sono stati analizzati per caratteristiche relative al loro uso come ammendante. Il protocollo descrive analisi delle materie prime e biochars e comprende: capacità di scambio cationico (CEC), superficie specifica (SSA), carbonio organico (OC) e la percentuale di umidità, pH, distribuzione granulometrica, e analisi prossima e definitiva. Anche descritti nel protocollo sono le analisi delle materie prime e biochars per i contaminanti, tra cui gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA), policlorobifenili (PCB), metalli e il mercurio e nutrienti (fosforo, nitriti e nitrati e ammonio come azoto). Il protocollo include anche le procedure di test biologici, evitamento lombrico e saggi di germinazione. Sulla base del controllo di garanzia / controllo qualità (QA / QC) risultati degli spazi, duplicati, standard e materiali di riferimento, tutti i metodi sono stati determinati adeguati per l'uso con biochar e delle materie prime materiali. Tutti biochars e materie prime sono ampiamente sotto il criterio fissato dal IBI e c'erano piccole differenze tra biochars, tranne nel caso del biochar prodotto con materiali di rifiuti edili. Questo biochar (denominata Old biochar) era determinato ad avere livelli elevati di arsenico, cromo, rame, piombo e, fallito e il lombrico evitamento e germinazione saggi. Sulla base di questi risultati, Old biochar non sarebbe appropriato per l'utilizzo come ammendante per il carbonio sequestration, il miglioramento della qualità del substrato o bonifica.

Introduzione

Biochar è un sottoprodotto ricco di carbonio prodotta durante la pirolisi di materia organica ^1. Interesse, sia in pubblico che accademico, in aggiunta biochar al suolo, deriva dalla sua capacità di migliorare la qualità del suolo e la crescita delle piante ^{2, 3,} sostenibile sequestrare il carbonio ^4, e sorbo agenti inquinanti nocivi ^{2, 3, 5-7} offrendo contemporaneamente alternative per i rifiuti gestione e produzione di energia da pirolisi.

Biochars vengono prodotti da numerose aziende e organizzazioni di tutto il mondo con diversi sistemi di pirolisi. I materiali utilizzati per la produzione d....