Đặc điểm hóa lý của than sinh học từ vỏ sầu riêng và vỏ mít
,
và
*
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
This research aims to evaluate the differences in physicochemical characteristics, including pH, electrical conductivity (EC), cation exchange capacity (CEC), and carbon content of biochar from durian husk and jackfruit peel. At the same pyrolysis temperature, physicochemical properties expressed through parameters such as moisture, pH, EC, CEC, and carbon content of the two types of biochar were different. The results show that durian husk (85%) has higher moisture content than jackfruit peel (81.7%). The biochar yield obtained from durian husk and jackfruit peel was 39% and 39.7%, respectively. Biochar from durian husk (has lower pH and EC values than from jackfruit peel, 10.36 vs. 10.43 and 630 µS/cm vs. 884 µS/cm, respectively. However, durian husk-derived biochar had higher CEC value and carbon contents than jackfruit peel-derived biochar, 23.2 cmolc/kg vs 21.75 cmolc/kg and 55.3% vs 53.4%, respectively. The results implied that durian husk and jackfruit peel can beconverted into biochar which can be used for environmental treatment and soil improvement.
Tóm tắt
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá sự khác nhau về đặc điểm hóa lý bao gồm pH, độ dẫn điện (EC), khả năng trao đổi cation (CEC) và hàm lượng carbon của than sinh học (TSH) từ vỏ sầu riêng (VSR) và vỏ mít (VM). Trong cùng điều kiện nhiệt phân, pH, EC, CEC và hàm lượng carbon của hai loại TSH là khác nhau. Kết quả cho thấy VSR (85%) có độ ẩm cao hơn VM (81,7%). Hiệu suất tạo TSH thu được từ VSR và VM lần lượt là 39% và 39,7%. Than sinh học từ vỏ sầu riêng (TSH-VSR) có giá trị pH và EC thấp hơn than sinh học từ vỏ mít (TSH-VM), lần lượt là 10,36 so với 10,43 và 630 µS/cm so với 884 µS/cm. Tuy nhiên, TSH-VSR có giá trị CEC và hàm lượng carbon cao hơn so TSH-VM, lần lượt là 23,2 cmolc/kg so với 21,75 cmolc/kg và 55,3% so với 53,4%. Kết quả cho thấy, VSR và VM có thể được chuyển đổi thành TSH, từ đó có thể ứng dụng vào xử lý môi trường và cải thiện các đặc tính hóa lý của đất.
Article Details
Tài liệu tham khảo
Ali, L., Palamanit, A., Techato, K., Ullah, A., Chowdhury, M. S., & Phoungthong, K. (2022). Characteristics of biochars derived from the pyrolysis and Co-pyrolysis of rubberwood sawdust and sewage sludge for further applications. Sustainability, 14(7), 3829. https://doi.org/10.3390/su14073829
Allaire, S. E., Lange, S. F., Auclair, I. K., Quinche, M., & Greffard, L. (2015). Analyses of biochar properties. Centre de Recherche sur les Matériaux Renouvelables, Université Lavall: Québec, QC, Canada.
Amonette, J. E., Joseph, S., Lehmann, J., & Joseph, S. (2009). Biochar for environmental management: science and technology. Earthscan, London, 33.
Atkinson, C. J., Fitzgerald, J. D., & Hipps, N. A. (2010). Potential mechanisms for achieving agricultural benefits from biochar application to temperate soils: a review. Plant and soil, 337(1), 1-18.
https://doi.org/10.1007/s11104-010-0464-5
Aup-Ngoen, K., & Noipitak, M. (2020). Effect of carbon-rich biochar on mechanical properties of PLA-biochar composites. Sustainable Chemistry and Pharmacy, 15, 100204. doi:10.1016/j.scp.2019.100204
Bộ Tài nguyên và Môi trường. (2021a). Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia giai đoạn 2016 – 2020, Bộ TNMT.
Bộ Tài nguyên và Môi trường. (2021b). Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia 2019, Bộ TNMT. Chuyên đề: Quản lý chất thải rắn sinh hoạt.
Gillman, G. P. (1979). A proposed method for the measurement of exchange properties of highly weathered soils. Soil Research, 17(1), 129-139. https://doi.org/10.1071/SR9790129
Chandra, T. C., Mirna, M. M., Sunarso, J., Sudaryanto, Y., & Ismadji, S. (2009). Activated carbon from durian shell: Preparation and characterization. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 40(4), 457–462. doi:10.1016/j.jtice.2008.10.002
Đạt, Đ. V., & Quyên, H. T. (2019). Các nhân tố ảnh hưởng tới việc thực thi chính sách tiêu dùng xanh của doanh nghiệp (qua thực tiễn khu vực Đồng bằng sông Cửu Long). Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 55(5), 109-116. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2019.150
Glaser, B., Lehmann, J., Steiner, C., Nehls, T., Yousaf, M., & Zech, W. (2002, May). Potential of pyrolyzed organic matter in soil amelioration. In 12th ISCO conference’. Beijing (Vol. 421, p. 427).
Hoàng, B. D. (2020). Vai trò của kinh tế nông nghiệp vùng Đồng bằng sông Cửu Long, những lĩnh vực sản xuất phát triển động lực trong nông nghiệp của vùng. Trường Đại học Văn hóa Hà Nội.
Ibrahim, H., Abid, M. K., & Zain, H. H. M. (2020). Heavy Metal Ions Adsorption from Aqueous Solution by Jackfruit Peel as Activated Biochar Low-Cost Adsorbent. Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, 67(2), 154-165.
Joseph, S., Peacocke, C., Lehmann, J., & Munroe, P. (2009). Developing a biochar classification and test methods. Biochar for environmental management: science and technology, 1, 107-126.
Leesing, R., Siwina, S., & Fiala, K. (2021). Yeast-based biodiesel production using sulfonated carbon-based solid acid catalyst by an integrated biorefinery of durian peel waste. Renewable Energy, 171, 647-657. https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.02.146
Lehmann, J. (2007). Bio‐energy in the black. Frontiers in Ecology and the Environment, 5(7), 381-387.
https://doi.org/10.1890/1540-9295(2007)5[381:BITB]2.0.CO;2
Loc, N. X., Phuong, D. T. M., Chiem, N. H., Ryota Kose, T. O., Thoa, P. N., Phuong, N. D. & Miyanishi, T. (2018). Properties of Biochars prepared from local biomass in the Mekong Delta, Vietnam. BioResources, 13(4), 7325-7344. https://doi.org/10.15376/biores.13.4.7325-7344
Loc, N. X., Thanh, T. D., & Phuong, D. T. M. (2022). Physicochemical properties of biochar produced from biodegradable domestic solid waste and sugarcane bagasse. International journal of recycling organic waste in agriculture.
Mahathaninwong, N., Wandee, S., Totwaree, N., & Romyen, P. (2022). Aerobic Composting and Vermicomposting of Durian Shell and Citrus Peel Wastes. BioResources, 17(1). https://doi.org/10.15376/biores.17.1.1144-1160
Mukome, F. N., & Parikh, S. J. (2015). Chemical, physical, and surface characterization of biochar (pp. 67-98). CRC Press, Boca Raton, FL.
Nigussie, A., Kissi, E., Misganaw, M., & Ambaw, G. (2012). Effect of biochar application on soil properties and nutrient uptake of lettuces (Lactuca sativa) grown in chromium polluted soils. American-Eurasian Journal of Agriculture and Environmental Science, 12(3), 369-376.
Nuithitikul, K., Srikhun, S., & Hirunpraditkoon, S. (2010). Influences of pyrolysis condition and acid treatment on properties of durian peel-based activated carbon. Bioresource Technology, 101(1), 426–429. doi:10.1016/j.biortech.2009.07.040
Obeng, A. K., Premjet, D., & Premjet, S. (2018). Fermentable sugar production from the peels of two durian (Durio zibethinus Murr.) cultivars by phosphoric acid pretreatment. Resources, 7(4), 60.
https://doi.org/10.3390/resources7040060
Phuong, D.T.M., Nguyen. X. L., & Miyanishi, T. (2019). Effciency of dye adsorption by biochars produced from residues of two rice varieties, Japanese Koshihikari and Vietnamese IR50404. Desalination and Water Treatment 165 (2019) 333–351. doi: 10.5004/dwt.2019.24496
Raneri, J. E., Kennedy, G., Nguyen, T., Wertheim-Heck, S., Do, H., de Haan, S. & Phuong, N. (2019). Determining key research areas for healthier diets and sustainable food systems in Viet Nam. International Food Policy Research Institute. https://doi.org/10.2499/p15738coll2.133433
Rehrah, D., Reddy, M. R., Novak, J. M., Bansode, R. R., Schimmel, K. A., Yu, J., ... & Ahmedna, M. (2014). Production and characterization of biochars from agricultural by-products for use in soil quality enhancement. Journal of analytical and applied pyrolysis, 108, 301-309. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2014.03.008
Restuccia, D., Spizzirri, U. G., Parisi, O. I., Cirillo, G., Curcio, M., Iemma, F., & Picci, N. (2010). New EU regulation aspects and global market of active and intelligent packaging for food industry applications. Food control, 21(11), 1425-1435. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2010.04.028
Singh, B., Dolk, M. M., Shen, Q., & Camps-Arbestain, M. (2017). “Biochar pH, electrical conductivity and liming potential,” in: Biochar: A Guide to Analytical Methods, B. Sing, M. Camps-Arbestain, and J. Lehmann (eds.), Csiro Publishing, Clayton, Australia, pp. 23-38. https://doi.org/10.1071/9781486305100
Spokas, K. A., & Reicosky, D. C. (2009). Impacts of sixteen different biochars on soil greenhouse gas production.
Suchaiya, V., & Sangmanee, K. (2020). Preparation of Biocomposite from Recycled PET Bottle and Starch Reinforced with Biochar from Durian Peels. RMUTI JOURNAL Science and Technology, 13(3), 31-43.
Timmons, D., Lema-Driscoll, A., & Uddin, G. (2017). The Economics of Biochar Carbon Sequestration in Massachusetts, University of Massachusetts, Boston.
Thảo, V. T. M., Khánh, N. M., Nguyên, N. T. H., Anh. T. T., Niêm, P. T. A., Đức, N. T., Phi, N. N., Tuyến, N. T. B., Ngân, Đ. N., & Tường, T. N. Q. (2021). Ảnh hưởng của nhiệt độ nhiệt phân đến tính chất hóa lý của than sinh học từ trấu. Tạp chí Kỹ thuật và Công nghệ, 16(1), 26-141. https://doi.org/10.46223/HCMCOUJS.tech.vi.16.1.898.2021
Thines, K. R., Abdullah, E. C., & Mubarak, N. M. (2017). Effect of process parameters for production of microporous magnetic biochar derived from agriculture waste biomass. Microporous and Mesoporous Materials, 253, 29–39. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2017.06.031
Uchimiya, M., Wartelle, L. H., Klasson, K. T., Fortier, C. A., & Lima, I. M. (2011). Influence of pyrolysis temperature on biochar property and function as a heavy metal sorbent in soil. Journal of agricultural and food chemistry, 59(6), 2501-2510. https://doi.org/10.1021/jf104206c
Yuan, J. H., Xu, R. K., & Zhang, H. (2011). The forms of alkalis in the biochar produced from crop residues at different temperatures. Bioresource technology, 102(3), 3488-3497. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.11.018
Yusop, M. F. M., Ahmad, M. A., Rosli, N. A., Gonawan, F. N., & Abdullah, S. J. (2021). Scavenging malachite green dye from aqueous solution using durian peel based activated carbon. Malaysian Journal of Fundamental and Applied Sciences, 17(1), 95-103. https://doi.org/10.11113/mjfas.v17n1.2173
Zhang, J., Huang, B., Chen, L., Li, Y., Li, W., & Luo, Z. (2018). Characteristics of biochar produced from yak manure at different pyrolysis temperatures and its effects on the yield and growth of highland barley, Journal Chemical Speciation & Bioavailability, 30(1) (2018) 56-67. https://doi.org/10.1080/09542299.2018.1487774