5.1. Kết luận
Than sinh học tre và tràm là sản phẩm thu được từ quá trình nhiệt phân sinh khối ở các mức nhiệt độ nung là 500ºC, 700ºC, 900ºC, năng suất than dao động trong khoảng 23%-30%. Cả hai loại than đều có hàm lượng C cao, hàm lượng N, O và H thấp. Ngồi ra, trong than tre, than tràm cịn chứa rất nhiều nguyên tố khoáng như Si, P, Ca, K, Na, Mg, Al, Fe…. Bên cạnh đó, TSH tre, tràm có CEC nằm trong khoảng 14,34-15,12 cmol/kg, chứa nhóm chức –OH, và –COOH, lượng tro rất thấp (từ 3%- 14%), lượng muối hồ tan ít hơn 76 g/kgdb, độ dẫn điện (EC <400 µS). Than tre, tràm nung ở 700°C có diện tích bề mặt riêng (BET) là cao nhất, lần lượt là 357,5 và 283,9 m2/g. Trị số pHpzc của than tre và than tràm ở 700ºC lần lượt là 6,67 và 6,47. Kết quả vi hình thái cho thấy TSH có cấu trúc xốp với rất nhiều lỗ rỗng.
Than sinh học tre và tràm đều có khả năng hấp phụ tốt đối với ammonium và nitrate trong nước thải sau biogas. Quá trình hấp phụ ammonium của tre và tràm trong nước thải sau biogas đạt cực đại ở pH = 8. Trong khi đó, điều kiện tối ưu cho hấp phụ nitrate là pH =4. Đồng thời, để đạt hiệu suất hấp phụ cực đại đối với cả ammonium và nitrate cần sử dụng khối lượng TSH bằng 1 g và thời gian phản ứng 15 phút. Nghiên cứu hấp phụ đẳng nhiệt cho thấy quá trình hấp phụ ammonium/nitrate trên bề mặt tre và tràm ln tn theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt
Langmuir, với hệ số tương quan R2 luôn đạt 0,97-0,99, dung lượng hấp phụ ammonium cực đại đạt từ 3,24-5,4 mg/g, hiệu suất hấp phụ cao nhất là 50%. Ngược lại, tre và tràm có khả năng hấp phụ nitrate tốt hơn ammonium với dung lượng hấp phụ nitrate cực đại đạt từ 8,1 mg/g đến 15,5 mg/g.
Than sinh học tre và tràm có tác động tích cực đến phát thải CH4 và N2O trên mơ hình trồng lúa ngập nước liên tục và mơ hình trồng hoa màu trên cạn. Trên mơ hình trồng lúa ngập nước, khi bổ sung TSH với các mức tỷ lệ 2 tấn/ha, 10 tấn/ha, 20 tấn/ha, lượng phát thải CH4 ở tất cả các nghiệm thức có bổ sung TSH đều giảm đáng kể trong khoảng 23,6- 47,1% khi so sánh với đối chứng. Tổng lượng phát thải khí N2O cũng giảm từ 20% đến 47,7%. Trong khi đó, khi áp dụng cùng liều lượng TSH trên mơ hình trồng hoa màu (cải xanh) cũng cho thấy hiệu quả tích cực. Lượng phát thải N2O giảm 60% so với đối chứng khi được bổ sung TSH với hàm lượng 2 tấn/ha. Bên cạnh đó, tổng lượng phát thải CH4 cũng giảm từ 65,8%-77,8% khi được bổ sung TSH với hàm lượng 10 tấn/ha.
5.2. Kiến nghị
Việc áp dụng TSH sau hấp phụ nước thải biogas đã mang đến những tác động tích cực. Vì vậy, nghiên cứu tiếp theo cần mở rộng qui mơ sản xuất TSH và có phương án kết hợp giữa xử lý nước thải và tận dụng TSH sau hấp phụ như một nguồn dinh dưỡng.
Tiếp tục nghiên cứu khả năng làm giảm phát thải khí CH4 và N2O của than tre và than tràm với lượng than bổ sung nhỏ hơn 2 tấn/ha.
Than sinh học tồn tại lâu trong đất có thể sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả làm giảm phát thải khí N2O và CH4, vì vậy những nghiên cứu tiếp theo nên khảo sát trên nhiều vụ lúa liên tục để xác định hiện tượng thối hóa của than sinh học.