Trong than bùn có hàm lượng chất khoáng là 18-24%, phần còn lại là các chất hữu cơ. Theo Võ Đình Ngộ et al. (2010), than bùn là loại vật liệu chứa 50-60% C khi khô nên than bùn là loại nhiên liệu đốt cháy và sau khi đốt cháy để lại 50% chất tro. Khi cháy than bùn phát ra nhiều khói và mùi lạ, nhiệt lượng khoảng 2.000 đến 5.000 Kcal/Kg.
Các thành phần chủ yếu của than bùn
Hợp chất hữu cơ: Theo Đặng Ngọc Phan et al. (1992), than bùn gồm 5 nhóm chất hữu cơ căn bản sau đây:
- Các chất hữu cơ hòa tan trong nước chủ yếu là polisacarit, đường đơn và ít tanin. Thành phần của các hợp chất này dao động từ 5-10% tùy theo mức độ phân hủy. - Các hợp chất hòa tan trong este và rượu gồm acid béo, sáp,... càng nhiều khi tuổi than càng lớn.
- Xellulose và hemixenlulose chiếm khoảng 5-40%. Than bùn thân gỗ thường có hàm lượng xellulose và hemixenlulose thấp.
- Lignin và các chất dẫn xuất từ lignin chiếm khoảng 20-50% vì lignin ít bị rửa trôi hơn các hợp chất khác. Than bùn thân gỗ ở các vùng nhiệt đới đặc biệt có hàm lượng lignin rất lớn.
- Hợp chất nitơ chiếm tỉ lệ thấp, dao động từ 0,3-4%.
Thành phần nguyên tố: Các nguyên tố cấu tạo than gồm C, O, H chiếm tỉ lệ lớn, một lượng nhỏ gồm N, P, K, Na, S, Al, Fe,...
Khoáng chất (tro): Theo Võ Đình Ngộ et al. (2010), tro là chất khoáng không cháy được. Đó là thành phần còn lại sau khi than đã cháy hết. Thành phần của tro rất đa dạng như sét, bột, cát,… Đối với than bùn, tro được coi là chất dơ. Tro phụ thuộc vào bản chất của thực vật, chất khoáng lẫn trong than bùn. Than bùn loại thân gỗ có nhiều tro.
Nhiệt lƣợng: là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị trọng lượng than. Nhiệt lượng của than tỷ lệ nghịch với độ ẩm và độ tro (Võ Đình Ngộet al., 2010).
Chất bốc: là sản phẩm khí và hơi do sự phân hủy các chất hữu cơ tách ra khỏi than bùn khi đốt nóng ở nhiệt độ 900oC trong điều kiện không có không khí (Đoàn Sinh Huy, 1991).
Lƣu huỳnh: là chất dơ của than bùn. Đó là chất độc cho cây trồng và có mặt trong than bùn dưới dạng hữu cơ, sunfat hoặc pyrite. Do đó lưu huỳnh là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng than bùn. Than bùn càng tốt thì càng ít lưu huỳnh (Montgolfier, 1992).
Chất mùn: Là sản phẩm phân hủy các chất hữu cơ. Chất mùn hiện diện dưới dạng keo, giàu carbon, thường có màu nâu hoặc đen. Ở trạng thái khô có màu đen, cứng và giòn có khả năng hấp thu nhiều nước và chất dinh dưỡng. Chất mùn tan trong dung dịch kiềm, kết tủa trong acid. Chất mùn gồm 3 loại chính được thể hiện qua Bảng 7.
Bảng 7: Thành phần hóa học của chất mùn trong than bùn
(*Nguồn: http:// www.khuyennongvn.gov.vn, ngày 20/07/2013)
Trong ba loại acid trên, acid humic là chất mùn phổ biến và quan trọng nhất. Hai acid còn lại được coi là dẫn xuất từ acid humic.
Acid humic hỗn hợp với các nguyên tố khác như N, Na, K,… để tạo thành các loại muối humat có hoạt tính cao và là chất tăng trưởng cho cây trồng (Trần Mạnh Trí et al., 1997).
Thành phần Acid filvic (%) Acid humic(%) Humin(%)
C 50,9 32,9 35,81 O 44,8 32,9 55,04 H 3,3 32,9 3,32 S 0,7 4,1 0,84 N 0,3 1,1 0,25 Thành phần các nhóm chức theo mol/kg -COOH 9,1 4,5 -OH (phenol) 3,3 2,1 -OH (rượu) 3,6 2,8 =CO (ketone) 2,5 1,9 =CO (chinon) 0,6 2,5 -OCH3 0,1 0,3