Despite the benefits of biochar app

Despite the benefits of biochar applications to soil, the mechanisms explaining the interaction between biochar and soil properties have not been fully understood. The long-term effects of biochar applications to different soils should also be monitored (Singh et al., 2012). Both qualitative and quantitative assessments of emissions produced during traditional pyrolysis of waste biomass should be carried out to evaluate their effect on occupational health and safety (Verheijen et al., 2010).

Discharge of environmental contaminants from industrial, residential, and commercial sources degrades the surrounding ecosystems. Soil and water media in an ecosystem are frequently subject to contamination by organic and inorganic contaminants mainly due to anthropogenic activities. Technologies are advancing to remediate contaminated soil and water. One of the most important technologies is to reduce the bioavailability of contaminants, and consequently decrease their accumulation and toxicity in plant and animals. Biochar is emerging as an ameliorant to reduce the bioavailability of contaminants in the environment with additional benefits of soil fertilization and mitigation of climate change (Sohi, 2012).

Environmental remediation has been recognized recently as a promising area where biochar can be successfully applied (Cao et al., 2011 and Ahmad et al., 2014). In this review, the effects of pyrolysis conditions, including residence time, feedstock types, temperature and heat transfer rate, on biochar properties, and consequently its efficacy for contaminant remediation are discussed in detail. Special emphasis is given to the mechanistic evidence of the interaction of biochar with soil and water contaminants. Therefore, this review is limited to applying biochar as a green environmental sorbent for the soil and water contaminated with organic/inorganic contaminants.

2. Biochar production and properties
2.1. Biomass pyrolysis
Biomass resources may be limited for the sustainable biochar production. For example, biomass obtained from agricultural crops or plantations as certain types of forests may lead to a decline in soil fertility and an increase in erosion (Cowie et al., 2012). Brick (2010) categorized feedstocks into two groups: (i) primarily produced biomass as a resource of bioenergy and biochar, and (ii) byproducts as waste biomass. Waste biomass has been used extensively for biochar production because of the cost-effectiveness and food security advantages compared to other types of biomass (Brick, 2010).

Biochar can be produced by thermochemical decomposition of biomass at temperatures of 200–900 °C in the presence of little or no oxygen, which is commonly known as pyrolysis (Demirbas and Arin, 2002). Pyrolysis is generally divided into fast, intermediate, and slow depending on the residence time and temperature (Table 1; Mohan et al., 2006). Fast pyrolysis with a very short residence time (700 °C) in a controlled oxygen environment and/or steam. The resulting gas mixture is known as synthetic gas or syngas (Mohan et al., 2006).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แม้ประโยชน์ของโปรแกรม biochar ดิน กลไกที่อธิบายการโต้ตอบระหว่าง biochar และดินได้ไม่ได้อย่างเข้าใจ ผลกระทบระยะยาวของ biochar โปรแกรมดินเนื้อปูนแตกต่างควรจะตรวจสอบ (สิงห์ร้อยเอ็ด al., 2012) ประเมินทั้งเชิงคุณภาพ และเชิงปริมาณปล่อยก๊าซชีวภาพดั้งเดิมของเสียชีวมวลผลิตควรทำการประเมินผลของอาชีวอนามัยและความปลอดภัย (Verheijen et al., 2010) .

ปล่อยของสารปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมจากแหล่งอุตสาหกรรม พักอาศัย และระบบนิเวศโดยรอบเสื่อม สื่อดินและน้ำในระบบนิเวศมักจะ มีการปนเปื้อนโดยสารปนเปื้อนอินทรีย์ และอนินทรีย์ส่วนใหญ่เนื่องจากกิจกรรมที่มาของมนุษย์ เทคโนโลยีมีความก้าวหน้าการสำรองปนเปื้อนดินและน้ำ หนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่สุดคือลดการดูดซึมของสารปนเปื้อน และลดการสะสมและความเป็นพิษในพืชและสัตว์ดังนั้น Biochar จะเกิดใหม่เป็นการ ameliorant เพื่อลดการดูดซึมของสารปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมเพิ่มเติมประโยชน์ของดินในปัจจุบันและลดปัญหาของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (โซฮี 2012) .

เพื่อสิ่งแวดล้อมได้รับรู้เมื่อเร็ว ๆ นี้เป็นพื้นที่สัญญาที่ biochar สามารถใช้สำเร็จ (Cao et al., 2011 และ Ahmad et al., 2014) ในบทความนี้ ผลของการไพโรไลซิเงื่อนไข รวมทั้งเวลาเรสซิเดนซ์ ชนิดของวัตถุดิบ อุณหภูมิความร้อน อัตราการถ่ายโอน บน biochar คุณสมบัติ และดังของประสิทธิภาพสำหรับสารปนเปื้อนเพื่ออธิบายในรายละเอียด เน้นให้มีกลไกการทำหลักฐานการโต้ตอบของ biochar กับสารปนเปื้อนในดินและน้ำ ดังนั้น ตรวจทานนี้จะจำกัดการใช้ biochar เป็นสิ่งแวดล้อมเป็นสีเขียวดูดซับสำหรับดินและน้ำที่ปนเปื้อนกับสารปนเปื้อนอินทรีย์/อนินทรีย์

2 Biochar ผลิตและคุณสมบัติ
2.1 ชีวภาพชีวมวล
ทรัพยากรชีวมวลอาจจำกัดการผลิต biochar อย่างยั่งยืนได้ ตัวอย่าง ชีวมวลที่ได้จากพืชผลทางการเกษตรหรือปลูกเป็นป่าบางชนิดอาจทำให้การปฏิเสธในความอุดมสมบูรณ์ของดินและเพิ่มการกัดเซาะ (Cowie et al., 2012) วมวลอิฐ (2010) แบ่งเป็น 2 กลุ่ม: (i) ส่วนใหญ่ผลิตชีวมวลเป็นทรัพยากรพลังงานชีวมวลและ biochar และ (ii) สารตกค้างเป็นของเสียชีวมวล ชีวมวลขยะมีการใช้อย่างกว้างขวางสำหรับการผลิต biochar เนื่องจากประหยัดค่าใช้จ่ายและอาหารปลอดภัยเปรียบเทียบกับชนิดอื่น ๆ ของชีวมวล (อิฐ 2010) .

สามารถผลิต Biochar โดย thermochemical เน่าของชีวมวลที่อุณหภูมิ 200-900 องศาเซลเซียสในต่อหน้าของน้อย หรือไม่มีออกซิเจน ซึ่งเป็นที่รู้จักโดยทั่วไปเป็นไพโรไลซิ (Demirbas และ Arin, 2002) ชีวภาพโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นอย่างรวดเร็ว กลาง และช้าอาศัยเวลาและอุณหภูมิ (ตารางที่ 1 โมฮานและ al., 2006) ชีวภาพอย่างรวดเร็ว ด้วยเวลาสั้น ๆ เรสซิเดนซ์ (< 2 s) มักใช้ในการผลิตน้ำมันชีวภาพจากชีวมวลประมาณ 75% ผลผลิตน้ำมันชีวภาพ (โมฮานและ al., 2006) กระบวนการไพโรไลซิช้า และปานกลางกับเวลาอาศัยการไม่กี่นาทีถึงหลายชั่วโมง หรือทั้งวันจะโดยทั่วไปปลอด biochar ผลิต (25 – 35%) (สีน้ำตาล 2009) การแปรสภาพเป็นแก๊สจะแตกต่างกับกระบวนการไพโรไลซิทั่วไป สำหรับการแปรสภาพเป็นแก๊ส ชีวมวลถูกแปลงเป็นก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนจากชีวมวลที่อุณหภูมิสูงปฏิกิริยา (> 700 ° C) ในสภาพแวดล้อมควบคุมออกซิเจนหรือไอน้ำ ส่วนผสมแก๊สได้เรียกว่าก๊าซสังเคราะห์หรือ syngas (โมฮานและ al., 2006)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Despite the benefits of biochar applications to soil, the mechanisms explaining the interaction between biochar and soil properties have not been fully understood. The long-term effects of biochar applications to different soils should also be monitored (Singh et al., 2012). Both qualitative and quantitative assessments of emissions produced during traditional pyrolysis of waste biomass should be carried out to evaluate their effect on occupational health and safety (Verheijen et al., 2010).

Discharge of environmental contaminants from industrial, residential, and commercial sources degrades the surrounding ecosystems. Soil and water media in an ecosystem are frequently subject to contamination by organic and inorganic contaminants mainly due to anthropogenic activities. Technologies are advancing to remediate contaminated soil and water. One of the most important technologies is to reduce the bioavailability of contaminants, and consequently decrease their accumulation and toxicity in plant and animals. Biochar is emerging as an ameliorant to reduce the bioavailability of contaminants in the environment with additional benefits of soil fertilization and mitigation of climate change (Sohi, 2012).

Environmental remediation has been recognized recently as a promising area where biochar can be successfully applied (Cao et al., 2011 and Ahmad et al., 2014). In this review, the effects of pyrolysis conditions, including residence time, feedstock types, temperature and heat transfer rate, on biochar properties, and consequently its efficacy for contaminant remediation are discussed in detail. Special emphasis is given to the mechanistic evidence of the interaction of biochar with soil and water contaminants. Therefore, this review is limited to applying biochar as a green environmental sorbent for the soil and water contaminated with organic/inorganic contaminants.

2. Biochar production and properties
2.1. Biomass pyrolysis
Biomass resources may be limited for the sustainable biochar production. For example, biomass obtained from agricultural crops or plantations as certain types of forests may lead to a decline in soil fertility and an increase in erosion (Cowie et al., 2012). Brick (2010) categorized feedstocks into two groups: (i) primarily produced biomass as a resource of bioenergy and biochar, and (ii) byproducts as waste biomass. Waste biomass has been used extensively for biochar production because of the cost-effectiveness and food security advantages compared to other types of biomass (Brick, 2010).

Biochar can be produced by thermochemical decomposition of biomass at temperatures of 200–900 °C in the presence of little or no oxygen, which is commonly known as pyrolysis (Demirbas and Arin, 2002). Pyrolysis is generally divided into fast, intermediate, and slow depending on the residence time and temperature (Table 1; Mohan et al., 2006). Fast pyrolysis with a very short residence time (<2 s) is often used to produce bio-oil from biomass yielding about 75% bio-oil (Mohan et al., 2006). Slow and intermediate pyrolysis processes with a residence time of few minutes to several hours or even days are generally favored for biochar production (25–35%) (Brown, 2009). Gasification is different with general pyrolysis process. For gasification, the biomass is converting into gases rich in carbon monoxide and hydrogen by reacting the biomass at high temperature (>700 °C) in a controlled oxygen environment and/or steam. The resulting gas mixture is known as synthetic gas or syngas (Mohan et al., 2006).

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แม้ประโยชน์ของไบโอชาร์งานดิน , กลไกการปฏิสัมพันธ์ระหว่างไบโอชาร์และคุณสมบัติของดินที่ยังไม่เข้าใจ ระยะยาวผลของการใช้งานไบโอชาร์ในดินที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังควรตรวจสอบ ( Singh et al . , 2012 )ทั้งเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ ประเมินการไพโรไลซิสของชีวมวลของเสียที่ผลิตในแบบดั้งเดิมควรดำเนินการศึกษาผลกระทบด้านอาชีวอนามัยและความปลอดภัย ( verheijen et al . , 2010 ) .

ปล่อยสารปนเปื้อนจากสิ่งแวดล้อมอุตสาหกรรม ที่อยู่อาศัย และเป็นแหล่งความรู้นี้โดยระบบนิเวศวิทยาดินและน้ำเป็นสื่อในระบบนิเวศเป็นบ่อยเรื่องการปนเปื้อนด้วยสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ส่วนใหญ่เนื่องจากการปนเปื้อนจากกิจกรรมของมนุษย์ เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าเพื่อ remediate ปนเปื้อนในดินและน้ำ หนึ่งในเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุด คือ การลดปริมาณสารปนเปื้อน และจึงลดการสะสมของพวกเขาและความเป็นพิษในพืชและสัตว์ไบโอชาร์ที่เกิดขึ้นเป็น ameliorant เพื่อลดปริมาณสารปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมกับสิทธิประโยชน์เพิ่มเติมของการใช้ดินและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ( sohi 2012 ) .

สิ่งแวดล้อม การได้รับการยอมรับเมื่อเร็ว ๆนี้เป็นสัญญาพื้นที่ที่ไบโอชาร์สามารถสมัครเรียบร้อยแล้ว ( เคา et al . , 2011 และอาหมัด et al . , 2014 ) ในการตรวจสอบนี้ผลของเงื่อนไขการไพโรไลซิส รวมทั้งเวลา , ที่พักประเภทสารตั้งต้น อุณหภูมิและอัตราการถ่ายเทความร้อน คุณสมบัติไบโอชาร์ และประสิทธิภาพของการปนเปื้อนจึงให้มีการกล่าวถึงในรายละเอียด เน้นเป็นพิเศษจะได้รับหลักฐานกลไกของปฏิกิริยาของไบโอชาร์กับดินและน้ำที่มีสารปนเปื้อน ดังนั้นความคิดเห็นนี้ถูก จำกัด ให้ใช้ไบโอชาร์เป็นดูดซับสิ่งแวดล้อมสีเขียว ดินและน้ำที่ปนเปื้อนด้วยอินทรีย์ / อนินทรีย์ปนเปื้อน

2 การผลิตไบโอชาร์และคุณสมบัติ
2.1 . ไพโรไลซิสของชีวมวลชีวมวล
ทรัพยากรอาจถูก จำกัด สำหรับการผลิตไบโอชาร์ยั่งยืน ตัวอย่างเช่นชีวมวลที่ได้จากพืชผลทางการเกษตร หรือปลูกเป็นป่าบางชนิดอาจนำไปสู่การปฏิเสธในความอุดมสมบูรณ์ของดินและการเพิ่มขึ้นในการกัดเซาะ ( โควี et al . , 2012 ) ก้อนอิฐ ( 2010 ) แบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม คือ วัตถุดิบ ( ฉัน ) เป็นหลักผลิตชีวมวลเป็นทรัพยากรของพลังงาน และไบโอชาร์ และ ( ii ) เป็นสารชีวมวลขยะชีวมวลของเสียได้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตไบโอชาร์เพราะต้นทุน - ประสิทธิผลและความปลอดภัยอาหารที่ได้เปรียบเทียบกับประเภทอื่น ๆของชีวมวล ( อิฐ ) ) .

ไบโอชาร์ที่สามารถผลิตได้โดยเคมีความร้อนการสลายตัวของชีวมวล ที่อุณหภูมิ 200 องศา C ( 900 ที่มีน้อยหรือไม่มีออกซิเจน ซึ่งเป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไปเป็นไพโรไลซิส ( และ demirbas อริน , 2002 )ไพโรไลซิส คือ โดยทั่วไป แบ่งออกเป็น เร็ว ปานกลาง และช้า ขึ้นอยู่กับระยะเวลา และอุณหภูมิ ( ตารางที่ 1 ; Mohan et al . , 2006 ) ไพโรไลซิสแบบเร็ว ด้วยเวลาที่สั้นมาก เรสซิเดนซ์ ( < 2 s ) มักจะใช้ในการผลิตน้ำมันชีวภาพจากชีวมวลที่ให้ผลผลิตประมาณ 75% น้ำมันไบโอ ( Mohan et al . , 2006 )ช้าและกลาง กระบวนการไพโรไลซิสด้วยระยะเวลาเพียงไม่กี่นาทีถึงหลายชั่วโมงหรือแม้กระทั่งวันมักจะชื่นชอบสำหรับการผลิตไบโอชาร์ ( 25 – 35 % ) ( สีน้ำตาล , 2009 ) ก๊าซจะแตกต่างกับกระบวนการไพโรไลซิสแบบทั่วไป สำหรับก๊าซ ,คือการแปลงชีวมวลเป็นก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ รวยและไฮโดรเจน โดยมีเซลล์ที่อุณหภูมิสูง ( 700 องศา C ) ในการควบคุมสภาพแวดล้อมและออกซิเจนหรือไอน้ำ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันเป็นก๊าซผสมก๊าซหรือแก๊สสังเคราะห์ ( Mohan et al . , 2006 )