Εκρόφηση φωσφόρου σε βιοεξανθράκωμα (biochar)

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε η εκρόφηση ή έκπλυση, καθώς και η προσρόφηση φωσφορικών ιόντων (PO4-3) από αγροτικά στερεά απόβλητα- παραπροϊόντα, τα οποία ήταν φλοιοί ρυζιού, στέμφυλα (παραπροϊόντα των οινοποιείων) και τέλος κλαδέματα ελαιόδεντρων. Τα υλικά αυτά μελετήθηκαν τόσο στην ανεπεξέργαστη μορφή τους, όσο και μετά την πυρόλυσή τους και τη μετατροπή τους σε βιοεξανθράκωμα σε δύο διαφορετικές θερμοκρασίες (300οC και 500οC) για χρονικό διάστημα 60 λεπτών. Τα υλικά που παρασκευάστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν , χαρακτηρίστηκαν ως προς το pH τους και την στοιχειακή τους σύνθεση, ενώ τα ανεπεξέργαστα ως προς την υγρασία. Αρχικά υπολογίστηκε η απόδοση της πυρόλυσης στην παραγωγή βιοεξανθρακώματων και έγινε σύγκρισή τους ανάλογα με τη θερμοκρασία πυρόλυσης. Από τα αποτελέσματα παρατηρήθηκε ότι η αύξηση της θερμοκρασίας πυρόλυσης επιδρά σημαντικά στη μείωση της απόδοσης των υλικών σε ό,τι αφορά την παραγωγή βιοεξανθρακωμάτων. Το πιο αποδοτικό από αυτά ήταν το βιοεξανθράκωμα που παρήχθη από φλοιούς ρυζιού στους 300οC . Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν πειράματα εκρόφησης φωσφορικών, όπως επίσης και εκπλύσεις σε όλα τα υλικά ενώ στο τέλος στα πιο εκπλυμένα υλικά, έλαβε χώρα προσρόφηση φωσφορικών υπό συνθήκες ισορροπίας και κινητικής. Από τα αποτελέσματα που προέκυψαν, παρατηρήθηκε μεγάλη εκρόφηση PO4-3 από τα διαθέσιμα παραπροϊόντα, όπως επίσης και σημαντικές ποσότητες έκπλυσης PO4-3 από το βιοεξανθράκωμα. Αυτό μας δείχνει πως το βιοεξανθράκωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εδαφοβελτιωτικό στο χώμα απελευθερώνοντας σημαντικές ποσότητες θρεπτικών. Τέλος, στα απαλλαγμένα από φώσφορο βιοεξανθρακώματα (βιοεξανθράκωμα φλοιών ρυζιού στους 300οC και το βιοεξανθράκωμα στέμφυλων στους 300οC) δεν παρατηρήθηκε σημαντική προσρόφηση.