Física, química e biológica dos Seis biochars produzido para a remediação de áreas contaminadas

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

doi:10.3791/52183

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Artigo de método

Física, química e biológica dos Seis biochars produzido para a remediação de áreas contaminadas

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DOI:

10.3791/52183

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28 de novembro de 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

Neste artigo

Resumo

O biocarvão é um material rico em carbono utilizado como correção do solo com a capacidade de sequestrar carbono de forma sustentável, melhorar a qualidade do substrato e contaminantes sorb. Este protocolo descreve os 17 métodos analíticos utilizados para a caracterização do biochar, que é exigido antes da implementação em larga escala destas alterações no ambiente.

Resumo

As propriedades físicas e químicas do biochar variar com base em fontes de matéria prima e condições de produção, tornando-se possível projetar biochars com funções específicas (por exemplo, seqüestro de carbono, melhoria da qualidade do solo, ou de sorção de contaminantes). Em 2013, a Iniciativa Internacional Biochar (IBI) disponibilizadas ao público a sua definição de produtos padronizados e orientações Testes de Produto (versão 1.1), que estabelecem normas relativas às características físicas e químicas para biochar. Seis biochars feitos a partir de matérias-primas de três diferentes e a duas temperaturas foram analisadas quanto a características relacionadas com a sua utilização como um condicionador do solo. O protocolo descreve análises das matérias-primas e biochars e inclui: capacidade de troca de cátions (CTC), área superficial específica (SSA), carbono orgânico (CO) e porcentagem de umidade, pH, distribuição de tamanho de partículas e análise imediata e definitiva. Também descrito no protocolo são as análises das matérias-primas e biochars para os contaminantes, incluindo os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), bifenilos policlorados (PCB), metais e mercúrio, bem como nutrientes (fósforo, nitrito e nitrato de amónio e de azoto). O protocolo inclui também os procedimentos de testes biológicos, evasão de minhoca e testes de germinação. Com base no controle de garantia de qualidade / qualidade (QA / QC) resultados de espaços em branco, duplicatas, padrões e materiais de referência, todos os métodos foram determinados adequado para uso com biocarvão e como matéria-prima materiais. Todas as matérias-primas foram biochars e bem dentro do critério estabelecido pelo IBI e havia pouca diferença entre biochars, excepto no caso de o biocarvão produzido a partir de materiais de resíduos de construção. Este biochar (referido como Old biochar) foi determinada a ter níveis elevados de arsênico, cromo, cobre e chumbo, e não conseguiu evitar e germinação ensaios de minhoca. Com base nesses resultados, biochar Old não seria adequado para uso como correção do solo para o carbono sequestration, melhorias de qualidade de substrato ou de remediação.

Introdução

O biocarvão é um subproduto rico em carbono produzido durante a pirólise de matéria orgânica ^1. Os juros, tanto publicamente como academicamente, na adição de biochar em solos, decorre de sua capacidade de melhorar a qualidade do solo e crescimento da planta ^{2, 3,} de forma sustentável seqüestrar carbono ^4, e sorb contaminantes nocivos ^{2, 3, 5-7,} enquanto que oferecem simultaneamente alternativas para resíduos gestão e produção de energia por pirólise.

Biochars estão sendo produzidos por várias empresas e organizações em todo o mundo através de diferentes sistemas de pirólise. Os materiais utiliz....