ارزیابی تاثیر نوع زیتوده و دمای گرماکافت بر برخی ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی زغال زیستی

زمینه و هدف: فرآوری پسماندهای آلی و بازگشت آن‌ها به خاک، کمک شایانی به کشاورزی پایدار می‌نماید. زغال زیستی حاصل از فرآیند گرماکافت پسماندهای آلی است. ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی زغال زیستی به طور معنی‌داری متاثر از ویژگی‌های زیتوده و نیز دمای فرآیند گرماکافت می‌باشد. اطلاع از ویژگی‌های زغال زیستی تولید شده برای استفاده به عنوان یک ماده اصلاحی در خاک ضروری می‌باشد. هدف از این پژوهش تعیین بهترین دما و زیتوده برای تولید زغال زیستی می‌باشد. روش بررسی: به منظور بررسی تاثیر نوع زیتوده و درجه حرارت‌های مختلف فرآیند گرماکافت جهت انتخاب زغال زیستی با بالاترین قابلیت جذب و تبادل یونی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه پژوهشی دانشکده کشاورزی و دانشکده علوم دانشگاه جیرفت در بهار سال 1400 انجام شد. تیمارها شامل پنج نوع زغال زیستی تهیه شده از بقایای گندم، بقایای یونجه، بقایای سیب زمینی، خاک اره و لیف درخت خرما در دماهای 300، 400 و 500 درجه سانتی‌گراد بودند. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی زغال زیستی‌ها شامل اسیدیته (ph)، شوری (ec)، ظرفیت تبادل کاتیونی (cec)، چگالی ظاهری، چگالی حقیقی، کربن پایدار، نیتروژن کل، تخلخل، سطح ویژه، عملکرد زغال زیستی و مقدار خاکستر با استفاده از نرم‌افزار آماری sas (9.1)  مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش درجه حرارت از 300 به 500 درجه سانتی‌گراد مقدار عملکرد زغال زیستی، ظرفیت تبادل کاتیونی (cec) و چگالی ظاهری آن کاهش یافت و در مقابل اسیدیته (ph)، شوری (ec)، چگالی ظاهری، چگالی حقیقی، کربن پایدار، نیتروژن کل، تخلخل، سطح ویژه، عملکرد و مقدار خاکستر در زغال زیستی‌های تولید شده افزایش نشان داد. همچنین ویژگی‌های مختلف زغال‌های زیستی به شدت تحت تاثیر ماهیت مواد اولیه نیز قرار دارد. با توجه به نتایج زغال زیستی حاصل از بقایای یونجه در دمای 500 درجه سانتی‌گراد به عنوان بهترین زغال زیستی قابل دسترس توصیه می‌شود. بحث و نتیجه‌گیری: در فرآبند تولید زغال زیستی ماهیت مواد اولیه و نیز درجه حرارت فرآیند گرماکافت نفس بسزایی بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی زغال زیستی دارند. با در نظر گرفتن ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی برای تولید انبوه و اقتصادی این ماده، می‌توان به ترتیب اولویت زغال‌های زیستی تولید شده حاصل از بقایای یونجه، خاک اره، لیف خرما، بقایای سیب زمینی و بقایای گندم در دمای 500 درجه سانتی‌گراد را جهت بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و در نهایت افزایش راندمان جذب عناصر غذایی از خاک، پیشنهاد کرد.

the assessment of biomasses effect and pyrolysis temperatures on some chemical and physical properties of biochar

background and objective: the processing of organic waste and its return to the soil contributes significantly to sustainable agriculture biochar is the result of the pyrolysis temperatures of organic waste. the chemical and physical properties of biochar are expressively affected by the properties of the biomass as well as the temperature of the thermocouple process. knowledge of the properties of prepared biochar is essential for its usage as a soil remediator. material and methodology: in order to select biochar with the highest ion absorption and exchange capacity, a wide range of different pyrolysis temperature were applied to produce biochar from different biomass tissues. a factorial experiment in a completely randomized design with three replications in the research laboratory of the faculty of agriculture and the faculty of science, university of jiroft, jiroft, iran, was done in spring 1400. treatments included five types of prepared biochar from wheat residues, alfalfa residues, potato residues, sawdust and date palm leaf at temperatures of 300, 400 and 500 ° c. physical and chemical properties of biochar including acidity (ph), salinity (ec), cation exchange capacity (cec), bulk density, true density, stable carbon, total nitrogen, porosity, specific surface area, biomass yield and ash content were studied. finding: the results showed that with increasing the temperature from 300 to 500 ° c, the amount of biochar yield, cation exchange capacity (cec) and its apparent density decreased but (ph), salinity (ec), apparent density showed true density, stable carbon, total nitrogen, porosity, specific surface area, yield and ash content in the prepared biochar increased. also, different properties of biochar are strongly influenced by the nature of raw materials. according to the data, the prepared biochar from alfalfa residues at 500 ° c is recommended as the best available biochar. discussion conclusion: in the biochar production process, the nature of the raw materials as well as the temperature of the heat-burning process have a great impact on the physical and chemical properties of biochar. considering the physical and chemical properties for mass and economic production of this material, the prepared biochar from alfalfa residues, sawdust, date leaf, potato residues and wheat residues at 500 ° c can improve the physical and chemical properties of the soil and the efficiency of nutrient uptake from the soil, respectively