1. IntroductionBiochar is the “char

1. Introduction
Biochar is the “charred organic matter, produced with the intent to deliberately apply to soils to sequester C and improve soil properties (Lehmann and Joseph, 2009). The International Biochar Initiative (IBI) (http://www.biochar-international.org/biochar), states “biochar is a solid material obtained from the carbonization of biomass. Various degrees of carbonization produces an infinite variety of biochars for use as fuel and adsorbents. Biochar may be added as a modifier or carbon sink to reduce greenhouse CO2 emissions from decaying biomass. Biochar has appreciable carbon sequestration value. Biochar has a long history as a soil amendment in Japanese horticulture and carbon black exists from wildfires in Terra Preta sites throughout the Central Amazon (Brewer et al., 2009, Lehmann, 2007 and Lehmann et al., 2011). Biochar use in soil remediation, carbon sequestration, climate change mitigation, and carbon farming have been critically reviewed (Ahmad et al., 2013b, Lehmann, 2007, Lehmann et al., 2006 and Sohi et al., 2009). Biochar sequestration does not require a fundamental scientific advance. The production technology is robust, simple and appropriate for many regions of the world but optimization and economic evaluation of large scale development are required. Biochar generally increases (1) nutrient availability (2) microbial activity (3) soil organic matter (4) water retention and (4) crop yields in soils, while decreasing its (1) fertilizer needs (2) greenhouse gas emissions (3) nutrient leaching and (4) erosion (Sohi et al., 2009 and Woolf et al., 2010).

Pyrolysis dates back at least to ancient Egypt when tar for caulking boats and certain embalming agents were made using pyrolysis (Mohan et al., 2006). Pyrolysis processes have been continuously improved and are widely used for coke and charcoal production. In the 1980s, plant pyrolysis liquid yields were increased by employing “fast pyrolysis” where the biomass is heated at a rapid rate (in a few seconds) to ∼400–500 °C producing chars, gases and vapor/aerosol that is condensed rapidly to “biooil (Mohan et al., 2006).

This review focuses only on use and opportunities for biochar in water treatment. Metal ions, organics and anions from industrial effluents have been removed by chemical and biological methods. Chemical precipitation is the most commonly used method. Precipitations employ hydroxide, sulfide, carbonate, and phosphate, but sludge production becomes a disposal problem. Adsorption has evolved as a front line of defense for pollutants which are hard to remove by other methods. Selective adsorption by biological materials, mineral oxides, activated carbon, or polymer resins, has generated excitement. Activated carbon, often thought of as a universal adsorbent for water treatment, is frequently made from biomass or coal (Mohan and Pittman, 2007). Activated carbon is ideal for removing contaminants from water but costly to make. On the other hand, “sustainable” biochar requires less investment. Typical biochar is less carbonized than activated carbon. More hydrogen and oxygen remain in its structure along with the ash originating from the biomass. Biochars absorb hydrocarbons, other organics, and some inorganic metal ions (Hale et al., 2012 and Mohan et al., 2012), exhibiting potential for water purification and soil amelioration. Biochar could replace coal-, coconut shell-, and wood-based activated carbons as a low cost sorbent for contaminants and pathogens. Biochar might be used for removing contaminants from water while also being loaded with nutrients for subsequent use as a soil amendment, providing long-term sorption capacity and a fertilizer (Bernd et al., 2013).

This review covers the use of slow and fast pyrolysis biochars for removing contaminants from water, emphasizing publications mainly from the last 5 years. Efforts are also made to differentiate among biochars from slow pyrolysis, fast pyrolysis, gasification and hydothermal carbonization (HTC).

2. Biomass conversion technologies
A number of conversion schemes have been developed to capitalize on biomass feed properties and reviewed (Czernik and Bridgwater, 2004 and Mohan et al., 2006). Both biological (anaerobic digestion, hydrolysis and fermentation) and thermal (combustion, pyrolysis, liquefaction, torrifaction and gasification) methods are used for biomass conversion into fuel and byproducts. Only thermal processes to produce adsorbent chars are covered here. Biochar from thermal treatment also has a high energy density (typically >28 kJ/g).

3. Biomass prolysis
Pyrolysis is the thermal decomposition of materials in the absence of oxygen or when significantly less oxygen is present than required for complete combustion (Fig. 1, Table 1). Pyrolysis should be differentiated from gasification where biomass is reacted with steam, or air. Gasification converts biomass into syngas by careful control of the oxygen amount present. Pyrolysis covers a range of thermal decomposition processes and is difficult to precisely define. The older literature equates pyrolysis to carbonization where char (charcoal) is the principal product (Fig. 1, Table 1). Today, pyrolysis often describes processes in which liquids (biooils) are preferred products. Liquid production is favored in short pyrolysis times (fast pyrolysis). Conventional (slow) or fast (flash) pyrolysis depend upon the operating conditions used (temperature, heating rate and vapor residence time) (Czernik and Bridgwater, 2004 and Mohan et al., 2006). The feed’s heating rate, residence time and pyrolysis temperature distinguish the pyrolysis processes. Conventional pyrolysis is slow. The terms slow and fast pyrolysis are somewhat arbitrary and not precisely defined. Many pyrolyses have been performed at rates that are not “fast” or “slow” but are in a broad range between these extremes. A key point is whether or not vapors and aerosol components are rapidly removed to optimize liquid formation (fast pyrolysis, flash vacuum pyrolysis) or remain in contact with the solid, undergoing secondary reactions which produce added carbonaceous solids. Operating parameters for slow and fast pyrolysis to biochars are briefly discussed below.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. แนะนำ
Biochar เป็น "เหมือนถูกย่างอินทรีย์ มีเจตนาจงใจใช้กับดินเนื้อปูน sequester C และปรับปรุงคุณสมบัติดิน (Lehmann และโจเซฟ 2009) นานาชาติ Biochar ริ (กรรมาธิการ) (http://www.biochar-international.org/biochar), สถานะ "biochar เป็นวัสดุแข็งที่รับจาก carbonization ของชีวมวล องศาต่าง ๆ ของ carbonization ผลิตหลากหลาย biochars สำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงและ adsorbents ที่อนันต์ Biochar อาจเพิ่มเป็นวิเศษณ์หรือซิงค์คาร์บอนเพื่อลดการปล่อย CO2 เรือนกระจกจากสลายชีวมวล Biochar มีค่า sequestration เห็นคาร์บอน Biochar มีมานานเป็นการแก้ไขดินในพืชสวนญี่ปุ่น และคาร์บอนดำอยู่จาก wildfires ในไซต์ Terra Preta ทั่วอเมซอนกลาง (Brewer et al. ปี 2009, Lehmann, 2007 และ Lehmann et al., 2011) ใช้ผู้เชี่ยวชาญดิน อากาศ คาร์บอน sequestration Biochar เปลี่ยนบรรเทาสาธารณภัย และคาร์บอนนาได้รับตรวจทานถึง (Ahmad et al., 2013b, Lehmann, 2007 Lehmann และ al., 2006 กโซฮี et al., 2009) Biochar sequestration ต้องล่วงหน้าทางวิทยาศาสตร์เป็นพื้นฐาน เทคโนโลยีการผลิตมีประสิทธิภาพ ง่าย และเหมาะสมสำหรับหลายภูมิภาคของโลก แต่ปรับให้เหมาะสมและประเมินผลลัพธ์ของการพัฒนาขนาดใหญ่จำเป็น Biochar โดยทั่วไปเก็บข้อมูลเพิ่มพร้อม (1) ธาตุอาหาร (2) จุลินทรีย์กิจกรรม (3) ดินอินทรีย์ (4) น้ำและพืช (4) ทำให้ในดินเนื้อปูน ในขณะที่ต้องลดของปุ๋ย (1) (2) เรือนกระจกแก๊ส (3) การปล่อยธาตุอาหารละลายและพังทลาย (4) (โซฮี et al., 2009 และวูลฟ์ et al., 2010) .

ไพโรไลซิวันกลับน้อยสู่อียิปต์โบราณเมื่อทำทาร์สำหรับ caulking เรือและตัวแทนบางรวีใช้ชีวภาพ (โมฮานและ al., 2006) กระบวนการไพโรไลซิได้ปรับปรุงได้อย่างต่อเนื่อง และใช้สำหรับการผลิตโค้กและถ่าน ในทศวรรษ 1980 พืชชีวภาพสภาพคล่องอัตราผลตอบแทนเพิ่มอีก โดยใช้ "รวดเร็วไพโรไลซิ" ซึ่งอุ่นที่อัตราเร็วที่ชีวมวล (ในกี่วินาที) ข้อมูลอักขระ producing ∼400-500 ° C ก๊าซ และไอน้ำ/ขวดที่จะบีบให้อย่างรวดเร็ว " biooil (โมฮานและ al., 2006) .

รีวิวนี้เน้นเฉพาะการใช้และโอกาสสำหรับ biochar ในการบำบัดน้ำ ประจุของโลหะ อินทรีย์และ anions จาก effluents อุตสาหกรรมจะถูกเอาออก โดยวิธีทางเคมี และชีวภาพ ฝนสารเคมีเป็นวิธีที่ใช้บ่อยที่สุด Precipitations จ้างไฮดรอกไซด์ ซัลไฟด์ คาร์บอเนต และฟอสเฟต แต่ผลิตตะกอนกลายเป็น ปัญหาในการขายทิ้ง ดูดซับได้พัฒนาเป็นทัพหน้าของการป้องกันสำหรับสารมลพิษซึ่งเป็นการยากที่จะเอาออก โดยวิธีการอื่น ๆ ประยุกต์ใช้วัสดุชีวภาพ แร่ออกไซด์ คาร์บอน เร ซิ่นโพลิเมอร์ หรือได้สร้างความตื่นเต้น คาร์บอน มักคิดเป็น adsorbent สากลสำหรับบำบัดน้ำ มักทำจากชีวมวลหรือถ่านหิน (โมฮานและ Pittman, 2007) คาร์บอนจะเหมาะเอาสารปนเปื้อนออกจากน้ำ แต่เสียค่าใช้จ่ายให้ ในทางตรงข้าม biochar "ยั่งยืน" ต้องลงทุนน้อย Biochar ทั่วไปคือถ่านน้อยกว่าคาร์บอน เพิ่มเติมไฮโดรเจนและออกซิเจนอยู่ในโครงสร้างรวมทั้งเถ้าที่เกิดจากชีวมวล Biochars ดูดซับสารไฮโดรคาร์บอน อินทรีย์อื่น ๆ และบางอนินทรีย์โลหะประจุ (ช่อง et al., 2012 และโมฮาน et al., 2012) อย่างมีระดับศักยภาพน้ำฟอก และดิน amelioration Biochar สามารถแทนถ่านหิน กะลามะพร้าว- และไม้ใช้เปิดใช้งาน carbons เป็นแบบต้นทุนต่ำดูดซับสารปนเปื้อนและโรค Biochar อาจใช้การเอาสารปนเปื้อนออกจากน้ำในขณะที่ยัง โหลดด้วยสารอาหารสำหรับใช้ต่อมาเป็นการแก้ไขดิน กำลังดูดระยะยาวและปุ๋ย (Bernd et al., 2013) .

บทความนี้ครอบคลุมการใช้ biochars ไพโรไลซิช้า และเร็วสำหรับเอาสารปนเปื้อนออกจากน้ำ เน้นสื่อสิ่งพิมพ์ส่วนใหญ่จาก 5 ปีล่าสุด ความพยายามจะทำยังเพื่อแยกความแตกต่างระหว่าง biochars จากไพโรไลซิช้า ไพโรไลซิอย่างรวดเร็ว การแปรสภาพเป็นแก๊ส และ hydothermal carbonization (HTC)

2 เทคโนโลยีชีวมวลแปลง
จำนวนแปลงร่างได้รับการพัฒนาเพื่อชีวมวลอาหารคุณสมบัติ และตรวจทาน (Czernik และ Bridgwater, 2004 และโมฮานและ al., 2006) ชีวภาพ (ไม่ใช้ย่อยอาหาร ไฮโตรไลซ์ และหมัก) และความร้อน (เผาไหม้ ชีวภาพ liquefaction, torrifaction และการแปรสภาพเป็นแก๊ส) วิธีใช้สำหรับการแปลงสภาพชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงและสาร เฉพาะ กระบวนการความร้อนในการผลิตข้อมูลอักขระ adsorbent จะรวมอยู่ที่นี่ Biochar จากรักษาความร้อนมีความหนาแน่นพลังงานสูง (ปกติ > 28 kJ/g)

3 ชีวมวล prolysis
ไพโรไลซิจะเน่าความร้อนของวัสดุในการขาดงาน ของออกซิเจน หรือมีออกซิเจนน้อยอยู่มากกว่าที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้สมบูรณ์ (Fig. 1 ตารางที่ 1) ไพโรไลซิควรแยกแยะได้จากการแปรสภาพเป็นแก๊สซึ่งชีวมวลเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นกับอบไอน้ำ อากาศ การแปรสภาพเป็นแก๊สเปลี่ยนชีวมวลเป็น syngas โดยระมัดระวังควบคุมจำนวนออกซิเจนอยู่ ชีวภาพครอบคลุมช่วงของกระบวนการแยกส่วนประกอบของความร้อน และยากที่จะกำหนดได้อย่างแม่นยำ วรรณคดีเก่าเท่าชีวภาพการ carbonization ที่อักขระ (ถ่าน) เป็นผลิตภัณฑ์หลัก (Fig. 1 ตาราง 1) วันนี้ ไพโรไลซิมักจะอธิบายกระบวนการที่ของเหลว (biooils) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ผลิตน้ำยาจะชื่นชอบในการไพโรไลซิสั้นเวลา (ชีวภาพอย่างรวดเร็ว) ทั่วไป (ช้า) หรือไพโรไลซิอย่างรวดเร็ว (แฟลช) ที่ขึ้นปฏิบัติงานเงื่อนไขใช้ (อุณหภูมิ ความร้อนอัตราและไอเรสซิเดนซ์เวลา) (Czernik และ Bridgwater, 2004 และโมฮานและ al., 2006) อัตรา ความร้อนของอาหาร อุณหภูมิเวลาและไพโรไลซิเรสซิเดนซ์แยกกระบวนการไพโรไลซิ ไพโรไลซิปกติไม่ช้า เงื่อนไขที่ช้าและไพโรไลซิเร็วจะค่อนข้างกำหนด และไม่กำหนดชัดเจน การ pyrolyses ในราคาที่ไม่ใช่ "รวดเร็ว" หรือ "ช้า" แต่อยู่ในช่วงกว้างระหว่างที่สุดเหล่านี้ จุดสำคัญคือ หรือไม่กระทบและส่วนประกอบของขวดมีอย่างรวดเร็วเอา การเพิ่มประสิทธิภาพการก่อตัวของเหลว (ไพโรไลซิอย่างรวดเร็ว ไพโรไลซิดูดแฟลช) ยังคงอยู่กับของแข็ง ระหว่างการผลิตที่เพิ่มของแข็ง carbonaceous ปฏิกิริยารอง พารามิเตอร์ปฏิบัติการชีวภาพช้า และเร็วไป biochars จะสั้น ๆ อธิบายไว้ด้านล่าง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
Biochar คือ "สารอินทรีย์ย่างผลิตมีเจตนาที่จะจงใจนำไปใช้กับดินที่จะยึดทรัพย์ C และปรับปรุงคุณสมบัติของดิน (มาห์และโจเซฟ, 2009) นานาชาติ Biochar Initiative (IBI) (http://www.biochar-international.org/biochar) ฯ "biochar เป็นวัสดุแข็งที่ได้รับจากถ่านชีวมวล องศาที่แตกต่างกันของคาร์บอนผลิตหลากหลายไร้ขีด จำกัด ของ biochars เพื่อใช้เป็นตัวดูดซับน้ำมันเชื้อเพลิงและ biochar อาจจะเพิ่มเป็นปรับปรุงหรืออ่างคาร์บอนเพื่อลดการปล่อย CO2 เรือนกระจกจากการสลายชีวมวล biochar มีค่าคาร์บอนเห็นได้ biochar มีประวัติศาสตร์อันยาวนานในฐานะปรับปรุงดินในสวนญี่ปุ่นและคาร์บอนสีดำที่มีอยู่จากไฟป่าในเว็บไซต์ Terra เปรตลอดกลางอเมซอน (เหล้าและอัล., 2009, มาห์ 2007 และมาห์และอัล. 2011) biochar ใช้ในการฟื้นฟูดินกักเก็บคาร์บอนเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการทำฟาร์มคาร์บอนได้รับการตรวจวิกฤต (อาหมัดและอัล. 2013b มาห์ 2007, มาห์และอัล. ปี 2006 และ Sohi, et al., 2009) biochar การอายัดไม่จำเป็นต้องมีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ล่วงหน้า เทคโนโลยีการผลิตที่มีประสิทธิภาพที่เรียบง่ายและเหมาะสมสำหรับหลายภูมิภาคของโลก แต่การเพิ่มประสิทธิภาพและการประเมินผลทางเศรษฐกิจของการพัฒนาขนาดใหญ่ที่จำเป็นต้องใช้ biochar โดยทั่วไปเพิ่มขึ้น (1) การมีสารอาหาร (2) กิจกรรมของจุลินทรีย์ (3) อินทรียวัตถุในดิน (4) การกักเก็บน้ำและ (4) ผลผลิตพืชในดินในขณะที่การลดลงของ (1) ความต้องการปุ๋ย (2) การปล่อยก๊าซเรือนกระจก (3) ชะล้างสารอาหารและ (4) การกัดเซาะ (Sohi ตอัล. ปี 2009 และวูล์ฟและคณะ. 2010) ไพโรไลซิวันที่กลับอย่างน้อยถึงอียิปต์โบราณเมื่อน้ำมันดินกาวสำหรับเรือและตัวแทนเหล้าบางอย่างถูกสร้างขึ้นมาโดยใช้ไพโรไลซิ (โมฮันเอตอัล. 2006) กระบวนการไพโรไลซิได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและมีการใช้อย่างกว้างขวางสำหรับโค้กและถ่านผลิต ในปี 1980 อัตราผลตอบแทนของเหลวไพโรไลซิพืชเพิ่มขึ้นโดยการ "ไพโรไลซิเร็ว" ชีวมวลที่ถูกทำให้ร้อนในอัตราที่รวดเร็ว (ในไม่กี่วินาที) เพื่อ ~ 400-500 ° C การผลิตตัวอักษรก๊าซและไอระเหย / ละอองที่มีการรวมตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว จะ "biooil (โมฮันเอตอัล. 2006) รีวิวนี้มุ่งเน้นเฉพาะการใช้งานและโอกาสสำหรับ biochar ในการบำบัดน้ำ ไอออนของโลหะอินทรีย์และแอนไอออนจากอุตสาหกรรมสิ่งปฏิกูลได้ถูกลบออกโดยวิธีการทางเคมีและชีวภาพ ฝนเคมีเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุด สภาพใช้ไฮดรอกไซ, ซัลไฟด์, คาร์บอเนตและฟอสเฟต แต่การผลิตตะกอนจะกลายเป็นปัญหาการกำจัด การดูดซับมีการพัฒนาเป็นแนวหน้าของการป้องกันมลพิษที่มีความยากที่จะลบด้วยวิธีการอื่น ๆ การดูดซับโดยเลือกวัสดุชีวภาพแร่ออกไซด์, คาร์บอนหรือเรซินโพลิเมอร์ได้สร้างความตื่นเต้น ถ่านกัมมันมักจะคิดว่าเป็นตัวดูดซับสากลสำหรับการบำบัดน้ำเสียจะทำบ่อยจากชีวมวลหรือถ่านหิน (โมฮันและ Pittman, 2007) ถ่านกัมมันเหมาะสำหรับการลบสิ่งปนเปื้อนจากน้ำ แต่ค่าใช้จ่ายที่จะทำให้ ในขณะที่ "ยั่งยืน" biochar ต้องมีการลงทุนน้อย biochar ทั่วไปคือคาร์บอนน้อยกว่าถ่าน ไฮโดรเจนและออกซิเจนมากขึ้นยังคงอยู่ในโครงสร้างของพร้อมกับเถ้าที่มาจากชีวมวล Biochars ดูดซับไฮโดรคาร์บอนสารอินทรีย์อื่น ๆ และบางส่วนไอออนของโลหะนินทรีย์ (เฮลและอัล. 2012 และโมฮันเอตอัล. 2012) การแสดงศักยภาพในการทำให้บริสุทธิ์น้ำและการแก้ปัญหาดิน biochar สามารถแทนที่ถ่านหิน, กะลามะพร้าวและไม้ที่ใช้ถ่านเป็นตัวดูดซับต้นทุนต่ำสำหรับการปนเปื้อนและเชื้อโรค biochar อาจจะใช้สำหรับการลบสิ่งปนเปื้อนจากน้ำในขณะที่ยังมีการเต็มไปด้วยสารอาหารเพื่อใช้ในภายหลังเป็นปรับปรุงดินให้มีความจุการดูดซับในระยะยาวและปุ๋ย (แบร์นและคณะ. 2013) รีวิวนี้ครอบคลุมการใช้งานช้าและเร็ว ไพโรไลซิ biochars สำหรับการลบสิ่งปนเปื้อนจากน้ำเน้นสิ่งพิมพ์ส่วนใหญ่มาจากในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา ความพยายามที่จะทำยังแยกความแตกต่างในหมู่ biochars จากไพโรไลซิช้าไพโรไลซิรวดเร็วการผลิตก๊าซและถ่าน hydothermal (HTC) 2 เทคโนโลยีการแปลงชีวมวลจำนวนของการแปลงรูปแบบที่ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของอาหารชีวมวลและมีการทบทวน (Czernik และสะพาน 2004 และโมฮันเอตอัล. 2006) ทั้งสองทางชีวภาพ (การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนในการย่อยอาหารและการหมัก) และความร้อน (เผาไหม้ไพโรไลซิ, torrifaction เหลวและการผลิตก๊าซ) วิธีการที่ใช้สำหรับการแปลงพลังงานชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงและผลิตผลพลอยได้ เพียง แต่กระบวนการความร้อนในการผลิตตัวอักษรตัวดูดซับที่นี่ได้รับความคุ้มครอง biochar จากการรักษาความร้อนยังมีความหนาแน่นของพลังงานสูง (ปกติ> 28 กิโลจูล / กรัม) 3 ชีวมวล prolysis ไพโรไลซิคือการสลายตัวทางความร้อนของวัสดุในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนหรือเมื่อออกซิเจนอย่างมีนัยสำคัญน้อยกว่าในปัจจุบันที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ (รูปที่ 1 ตารางที่ 1) ไพโรไลซิควรจะแตกต่างจากการผลิตก๊าซชีวมวลที่เป็นปฏิกิริยากับไอน้ำหรืออากาศ การผลิตก๊าซชีวมวลแปลงเป็น syngas โดยการควบคุมอย่างระมัดระวังของปริมาณออกซิเจนในปัจจุบัน ไพโรไลซิครอบคลุมช่วงของกระบวนการการสลายตัวและเป็นเรื่องยากที่จะกำหนดได้อย่างแม่นยำ วรรณคดีเก่าเท่ากับการไพโรไลซิถ่านที่ถ่าน (ถ่าน) เป็นผลิตภัณฑ์หลัก (รูปที่ 1 ตารางที่ 1) วันนี้ไพโรไลซิมักจะอธิบายถึงกระบวนการในการที่ของเหลว (biooils) เป็นที่ต้องการผลิตภัณฑ์ การผลิตของเหลวเป็นที่ชื่นชอบในช่วงเวลาไพโรไลซิสั้น (ไพโรไลซิเร็ว) ธรรมดา (ช้า) หรือเร็ว (แฟลช) ไพโรไลซิขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งานที่ใช้ (อุณหภูมิอัตราการให้ความร้อนและเวลาที่มีถิ่นที่อยู่ไอ) (Czernik และสะพาน 2004 และโมฮันเอตอัล. 2006) อัตราการให้ความร้อนอาหารที่อยู่อาศัยเวลาและอุณหภูมิไพโรไลซิแยกกระบวนการไพโรไลซิ ไพโรไลซิธรรมดาช้า แง่ช้าและไพโรไลซิรวดเร็วจะค่อนข้างโดยพลการและไม่ได้กำหนดไว้อย่างแม่นยำ pyrolyses หลายคนได้รับการดำเนินการในอัตราที่ไม่ได้ "เร็ว" หรือ "ช้า" แต่อยู่ในช่วงกว้างระหว่างขั้วเหล่านี้ จุดที่สำคัญคือไม่ว่าจะเป็นหรือไม่ไอและส่วนประกอบละอองจะถูกลบออกอย่างรวดเร็วเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสร้างของเหลว (ไพโรไลซิรวดเร็วแฟลชไพโรไลซิสูญญากาศ) หรือยังคงอยู่ในการติดต่อกับของแข็งระหว่างการเกิดปฏิกิริยาทุติยภูมิที่ผลิตเพิ่มสารคาร์บอน พารามิเตอร์การดำเนินงานช้าและเร็วในการไพโรไลซิ biochars จะกล่าวสั้น ๆ ด้านล่าง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ
ไบโอชาร์เป็น " ไหม้เกรียมอินทรีย์ที่ผลิตมีเจตนาจงใจใช้ดิน sequester C และปรับปรุงคุณสมบัติของดิน ( เลห์มันน์และโจเซฟ , 2009 ) ความคิดริเริ่มไบโอชาร์ อินเตอร์เนชั่นแนล ( มีนัย ) ( http : / / www.biochar-international . org / ไบโอชาร์ ) , รัฐ " ไบโอชาร์เป็นวัสดุแข็งที่ได้จากถ่านของชีวมวลองศาต่างๆของการสร้างความหลากหลายของ biochars อนันต์เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงและดูดซับ ไบโอชาร์อาจจะเพิ่มเป็นคำขยายหรือกักคาร์บอนเพื่อลดการปล่อย CO2 จากการสลายมวลชีวภาพ ไบโอชาร์มีมูลค่าการสะสมคาร์บอน ชดช้อย .ไบโอชาร์ มีประวัติศาสตร์ที่ยาวนาน เป็นการแก้ไขดินพืชสวนญี่ปุ่นและคาร์บอนสีดำที่มีอยู่จากไฟป่าในเว็บไซต์เฟสเทอตลอด Amazon กลาง ( Brewer et al . , 2009 , เลห์มันน์ 2550 เลห์มันน์ et al . , 2011 ) ไบโอชาร์ใช้ในการฟื้นฟูดินและการสะสมคาร์บอน ลดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการได้รับความพิจารณาคาร์บอน ( Ahmad et al . , 2013b เลห์มันน์ , ล้านบาทเลห์มันน์ et al . , 2006 และ sohi et al . , 2009 ) ไบโอชาร์ศิลป์ไม่ต้องใช้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ก่อน เทคโนโลยีการผลิตที่แข็งแกร่ง , ที่ง่ายและเหมาะสมสำหรับภูมิภาคต่างๆของโลก แต่การเพิ่มประสิทธิภาพและการประเมินผลทางเศรษฐศาสตร์ของการพัฒนาขนาดใหญ่ได้เป็นอย่างดีไบโอชาร์โดยทั่วไปเพิ่ม ( 1 ) พร้อมใช้ ( 2 ) ( 3 ) กิจกรรมของจุลินทรีย์ดินอินทรีย์ ( 4 ) น้ําค้าง ( 4 ) ผลผลิตพืชในดินในขณะที่การลดของความต้องการปุ๋ย ( 1 ) ( 2 ) การปล่อยก๊าซเรือนกระจก ( 3 ) และ ( 4 ) การการชะล้างธาตุอาหาร ( sohi et al . , 2009 และ วูล์ฟ et al . ,

) )แยกช่องกลับอย่างน้อยอียิปต์โบราณเมื่อทาร์สำหรับอุดเรือ และมีการแยกสารบางอย่างฟอร์มัลดีไฮด์ ( Mohan et al . , 2006 ) กระบวนการไพโรไลซิสที่ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับโค้กและการผลิตถ่าน ในช่วงปี 1980 ,ไพโรไลซิสของพืช ผลผลิตเพิ่มขึ้น โดยการใช้ของเหลว " ไพโรไลซิสชีวมวล " เร็วที่ถูกความร้อนในอัตราที่รวดเร็ว ( ในไม่กี่วินาที ) ∼ 400 – 500 ° C ผลิต ชาร์ ก๊าซและไอ / ละอองที่ย่ออย่างรวดเร็ว " biooil ( Mohan et al . , 2006 ) .

รีวิวในครั้งนี้เท่านั้น ในการใช้โอกาสและไบโอชาร์ในน้ำ . ไอออนของโลหะสารอินทรีย์และไอออนจากน้ำทิ้งโรงงานอุตสาหกรรมได้ถูกลบออกโดยวิธีการทางเคมีและชีวภาพ การตกตะกอนทางเคมี เป็นวิธีที่ใช้บ่อยที่สุด . ตะกอนใช้โซดาไฟด์ คาร์บอเนต และฟอสเฟต แต่การผลิตตะกอนกลายเป็นปัญหาการจัดการ การดูดซับมีการพัฒนาเป็นแนวหน้าของการป้องกันมลพิษซึ่งยากที่จะกำจัดโดยวิธีอื่นการดูดซับด้วยวัสดุทางชีวภาพแร่ออกไซด์ คาร์บอน หรือ โพลิเมอร์เรซิ่น , ได้สร้างความตื่นเต้น คาร์บอนมักจะคิดเป็นสากลสำหรับการดูดซับน้ำเป็นบ่อยจากชีวมวลหรือถ่านหิน ( Mohan กับพิตต์แมน , 2007 ) ถ่านกัมมันต์ที่เหมาะสำหรับการลบสิ่งปนเปื้อนจากน้ำ แต่ราคาแพงเพื่อให้ บนมืออื่น ๆ" ยั่งยืน " ไบโอชาร์ต้องมีการลงทุนน้อย ปกติถ่านไบโอชาร์ไม่น้อยกว่าคาร์บอน เพิ่มเติมไฮโดรเจนและออกซิเจนอยู่ในโครงสร้างของมันพร้อมกับเถ้าที่เกิดจากชีวมวล biochars ดูดซับไฮโดรคาร์บอน , สารอินทรีย์อื่น และบางโลหะไอออนอนินทรีย์ ( เฮล et al . , 2012 และ Mohan et al . , 2012 ) , จัดแสดงศักยภาพสำหรับบำบัดน้ำและการแก้ปัญหาดินไบโอชาร์สามารถใช้ทดแทนถ่านหิน กะลามะพร้าว และไม้ดูดซับถ่านกัมมันต์เป็นค่าใช้จ่ายต่ำสำหรับสารปนเปื้อนและเชื้อโรค ไบโอชาร์อาจจะใช้สำหรับการลบสิ่งปนเปื้อนจากน้ำในขณะที่ยังถูกโหลด ด้วยสารอาหาร ต่อมาใช้เป็นปรับปรุงดินให้ความจุการดูดซับระยะยาวและปุ๋ย ( Bernd et al . ,

) )รีวิวนี้ครอบคลุมการใช้งานช้าและเร็วไพโรไลซิสสำหรับการลบสิ่งปนเปื้อนจากน้ำ biochars เน้นสิ่งพิมพ์ส่วนใหญ่จาก 5 ปีล่าสุด ความพยายามจะทำยังเพื่อแยกความแตกต่างระหว่าง biochars เคลื่อนที่ช้า , ไพโรไลซิสก๊าซคาร์บอนและรวดเร็ว hydothermal ( HTC )

2 เทคโนโลยีการแปลงชีวมวล
จำนวนของรูปแบบการแปลงได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติป้อนชีวมวลและตรวจสอบ ( และ czernik Bridgwater 2004 และ Mohan et al . , 2006 ) ทั้งทางชีวภาพ ( anaerobic ย่อยอาหาร การย่อยและการหมัก ) และความร้อน ( การเผาไหม้ , ไพโรไลซิส , torrifaction , , และก๊าซ ) วิธีการที่ใช้สำหรับการแปลงชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงและผลิตภัณฑ์ที่ไม่ต้องการแต่กระบวนการผลิตสารดูดซับความร้อนตัวอักษรครอบคลุมที่นี่ ไบโอชาร์จากการใช้ความร้อนยังมีความหนาแน่นพลังงานสูง ( โดยทั่วไป > 28 กิโลจูล / กรัม )

3 prolysis
ไพโรไลซิสชีวมวลคือความร้อนการสลายตัวของวัสดุในการขาดออกซิเจนหรือออกซิเจนเมื่อน้อยกว่าปัจจุบันกว่าที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ( รูปที่ 1 ตารางที่ 1 )ไพโรควรจะแตกต่างจากก๊าซชีวมวล คือ ที่ทำปฏิกิริยากับไอน้ำหรืออากาศ การผลิตก๊าซชีวมวลเป็นแก๊สแปลงโดยการควบคุมระวังออกซิเจนปริมาณปัจจุบัน ไพโรไลซิสที่ครอบคลุมช่วงของกระบวนการความร้อนการสลายตัวและเป็นเรื่องยากที่จะแม่นยำกำหนด เก่า วรรณกรรมเป็นถ่านที่ชาร์ถ่านลิกไนต์ไปเป็นผลิตภัณฑ์หลัก ( รูปที่ 1ตารางที่ 1 ) วันนี้ ไพโร มักอธิบายกระบวนการที่ของเหลว ( biooils ) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ การผลิตของเหลวเป็นที่ชื่นชอบในเวลาไพโรสั้น ( ไพโรไลซิสแบบเร็ว ) ปกติ ( ช้า ) หรือเร็ว ( แฟลช ) ไพโรขึ้นอยู่กับสภาวะ ( อุณหภูมิ อัตราการใช้ความร้อนและเวลาพัก ( ไอน้ำ ) และ czernik Bridgwater 2004 และ Mohan et al . , 2006 ) อัตราความร้อนของอาหารระยะเวลาและอุณหภูมิแยกแยกแยกกระบวนการ ไพโรไลซีสแบบช้า เงื่อนไขที่ช้า และไพโรไลซิสแบบเร็วค่อนข้างเผด็จการและไม่แม่นยำกำหนด หลาย pyrolyses มีการปฏิบัติอยู่ในอัตราที่ไม่ " รวดเร็ว " หรือ " ช้า " แต่ในช่วงกว้างระหว่างสุดขั้วเหล่านี้จุดที่สำคัญคือ หรือไม่ไอและส่วนประกอบสเปรย์อย่างรวดเร็วจะเอาออกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสร้างของเหลว ( ไพโรอย่างรวดเร็วแฟลชสูญญากาศไพโรไลซีส ) หรืออยู่ในการติดต่อกับของแข็งได้รับปฏิกิริยาทุติยภูมิซึ่งผลิตเพิ่มปริมาณของแข็งที่ประกอบด้วยคาร์บอน . พารามิเตอร์ปฏิบัติการเพื่อช้าและเร็วเพื่อ biochars ไพโรไลซิสจะสั้น ๆกล่าวถึงด้านล่าง