CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2. Than sinh học và ứng dụng trong quá trình thu hồ iN và P
1.2.2. Đặc điểm của than sinh học
Mỗi loại than sinh học có những đặc tính riêng, tùy thuộc vào những đặc tính này mà người ta ứng dụng than sinh học vào những mục đích quản lý mơi trường khác nhau như: cải thiện chất lượng đất, quản lý chất thải, giảm thiểu biến đổi khí hậu và sản xuất năng lượng (Lehmann và Joseph, 2014).
Một số đặc tính hóa lý của than sinh học thường xuyên được quan tâm nghiên cứu là diện tích bề mặt, kích thước lỗ rỗng, thành phần các hợp chất bay hơi, độ pH, tỷ lệ H/C, tỷ lệ O/C, tỷ lệ than và một số đặc tính khác. Những đặc tính lý hóa học của than sinh học tùy thuộc vào những điều kiện vận hành trong
quá trình chế tạo than chẳng hạn như nhiệt độ nhiệt phân, thời gian lưu nhiệt, tốc độ gia nhiệt và bản chất nguyên liệu sử dụng để chế tạo than (Jason, 2011).
Mayer và cs (2013) đã chế tạo thành công than sinh học từ gỗ liễuvới những đặc tính ưu việt hơn so với nguyên liệu ban đầu. Kết quả chỉ ra rằng than sinh học tạo ra có diện tích bề mặt thấp (1,4-5,4 m2/g), khối lượng riêng thấp (0,15- 0,18 g/cm3), giá trị pH cao (7,8-9,4) và khả năng giữ nước cao (1,8- 4,3 cm3/g).
Một đặc tính phổ biến của các quá trình nhiệt phân là hàm lượng C gia tăng phù hợp khi tăng nhiệt độ. Antal và Amonette (2009) đã báo cáo rằng than sinh học chứa số lượng lớn của các cấu trúc đa vòng thơm ngưng tụ thu được bằng cách nhiệt phân nguyên liệu ở nhiệt độ từ 400 đến 600°C.
Độ pH của than sinh học phụ thuộc vào nguyên liệu và nhiệt độ q trình nhiệt phân bẻ gãy liên kết hóa học của hemicellulose và cellulose trong vật liệu. Từ 300 đến 600°C axit hữu cơ và các hợp chất phenolic được tạo ra và các muối kiềm được hình thành làm tăng độ pH của than sinh học. Không những vậy phần lớn hàm lượng khống của các ngun tố vẫn cịn trong than sinh học sản phẩm, được tập trung của C, H và O trong nhiệt phân. Than sản xuất từ chất rắn sinh học và phân bón thường có hàm lượng tro, ví dụ, than sinh học từ rơm có hàm lượng khống lớn hơn 45% (de Boice, 1975).