تبدیل ضایعات کشاورزی به بیوچار وکاربرد آن در جذب سرب و کادمیم از محلول های آبی

راهکارهای نوینی برای کاهش دی¬اکسید کربن اتمسفر ارایه شده است که یکی از آنها تثبیت کربن مواد آلی بوسیله¬ی تولید بیوچار است. بیوچار یک ترکیب کربنی است که از فرایند پیرولیز (حرارت دهی در غیاب و یا کمبود اکسیژن محیط) حاصل می¬گردد. با توجه به مشکلات سوزاندن بقایا در کشور و اهمیت ارایه یک راهکار مناسب جایگزین، این مطالعه با هدف تبدیل انواع مختلف ضایعات کشاورزی به بیوچار و بررسی پتانسیل آنها به عنوان جاذب فلزات سنگین در محیط¬های آبی انجام شد. ضایعات کشاورزی مورد استفاده در این مطالعه شامل کاه گندم، کاه جو، سبوس برنج و خاک اره بودند که در ابتدا از طریق کوره¬ی پیرولیز با اتمسفر گاز نیتروژن در سه دمای 300، 400 و 500 درجه سانتی¬گراد به بیوچار تبدیل و سپس پارامترهای مختلفی نظیر درصد بازدهی تولید بیوچار، رطوبت، خاکستر، مواد فرار و کربن تثبیت شده، همچنین مقادیر ph برای بیوچارهای تولید شده و ماده¬ی خام آنها اندازه¬گیری شد. سپس با درنظر گرفتن نتایج جذب سرب و کادمیم (غلظت 10 و2 میلی¬گرم بر لیتر) و بیوچار کاه¬جو تولید شده در دمای 500 درجه سانتی¬گراد به عنوان بیوچار بهینه برای بررسی روند تغییرات کیفیت بیوچار با افزایش دما انتخاب و روند تغییرات کیفیت بیوچار به وسیله¬ی انجام آنالیزهای عنصری¬، تعیین سطح ویژه و اندازه منافذ(bet) و تصویربرداری به¬وسیله¬ی میکروسکوپ الکترونی(sem) مورد بررسی قرار گرفت. در انتها، فاکتورهای مختلف موثر در جذب نظیر ph (8،7،6،5،4)، مقدار جاذب (1/0، 5/0، 1، 2 گرم بر لیتر)، غلظت اولیه فلزات سرب(2، 5، 10، 20، 50 میلی¬گرم بر لیتر) و کادمیم(1/0، 5/0، 1، 5، 10 میلی¬گرم بر لیتر) در محلول و زمان تماس(5، 10، 15، 30، 45، 60، 120 دقیقه) بررسی و با استفاده از مقادیر بهینه به دست آمده آزمایش جذب و واجذب ستونی برای هر دو فلز سرب و کادمیم انجام شد.