چکيده
امروزه افزايش جمعيت و توسعه صنعت باعث افزايش در ميزان توليد لجن فاضلاب شده است. انتخاب روش مديريتي مناسب جهت حفظ محيط زيست و سلامتي انسان و بهره¬مندي صحيح از مواد زايد بسيار حايز اهميت است. استفاده از ذغال¬زيستي در خاك يك روش مفيد براي حذف آلاينده¬ها است. توليد اين ماده با استفاده از فرايند پيروليز ممكن مي¬باشد. پيروليز فرايندي حرارتي است كه در شرايط بي¬اكسيژني يا كم¬اكسيژني انجام مي-¬شود. محصول اين فرآيند به سه حالت جامد، مايع و گاز است. به بخش جامد باقيمانده در فرايند پيروليز ذغال زيستي (بيوچار) مي¬گويند. بيوچار ماده¬اي غني از كربن است كه از طيف گسترده¬اي از زيست توده يا مواد زائد آلي از طريق مسير ترموشيميايي بدست مي¬آيد. بيوچار به دليل ويژگي¬هاي متمايز از جمله محتواي كربن زياد، سطح ويژه زياد، ظرفيت تبادل كاتيوني بالا، ظرفيت بالاي نگهداري مواد مغذي و ساختار پايدار، مورد توجه روزافزون قرار گرفته است. هدف از اين مطالعه بررسي روش¬هاي فعالسازي بيوچار، مقايسه مزايا و معايب انواع روش¬هاي فعالسازي و استفاده آن¬ها در كاربرد¬هاي مختلف بيوچار مي¬باشد. اصلاح بيوچار از طريق روش¬هايي نظير فعالسازي با بخار، اصلاح شيميايي توسط اسيد و باز، آغشته¬سازي با تركيبات فلزي و اصلاح حرارتي منجر به بهبود ويژگي¬هاي فيزيكي و شيميايي آن مي¬گردد. در اين مطالعه، انواع روش-هاي اصلاح سطح بيوچار جهت افزايش كارايي آن در جذب آلاينده ها بررسي و پژوهش¬هاي صورت گرفته در زمينه استفاده از بيوچارهاي اصلاح¬شده جهت جذب انواع آلاينده¬ها مرور شده است. بررسي منابع نشان داد كه روش¬هاي شيميايي اصلاح بيوچار توسط اسيد و باز كارايي بهتري جهت بهبود كارايي سطح بيوچار نسبت به فعالسازي با بخار دارند. اصلاح بازي و آغشته¬سازي با تركيبات اكسيدفلزي ظرفيت جذب بيوچار را براي انواع آلاينده¬ها افزايش مي¬دهد. اصلاح اسيدي منجر به اكسيداسيون سطح بيوچار و افزايش گروه¬هاي عاملي اكسيژن¬دار مي¬شود. همدماي جذب سطحي لانگماير بهترين برازش را براي توصيف جذب فلزات سنگين و آلاينده¬هاي آنيوني داشت در حالي كه جذب آلاينده¬هاي دارويي با مدل فروندليچ به خوبي توصيف گرديد. مدل سينتيكي شبه¬درجه¬دوم بهترين مدل توصيف سينتيك جذب انواع آلاينده¬ها توسط بيوچار اصلاح¬شده مي¬باشد.همچنين جزئيات وضعيت تحقيق و توسعه در توليد بيوچار از طريق فن¬آوري¬هاي متداول و پيشرفته بررسي شد. اين مطالعه نشان داد كه بر خلاف بسياري از محصولات (در مرحله تحقيق و توسعه)بيوچار پتانسيل بالايي براي توسعه دارد و تأثير مستقيم بر بازده محصول، تصفيه آب(براي مصارف خانگي و صنعتي)، سوخت¬هاي جايگزين (سوخت جامد تميز براي اجاق گاز)، تصفيه هوا، كاتاليزور، توليد بيوگاز، تصفيه و ذخيره-سازي آن دارد. علاوه بر اين، اين مطالعه ليستي از مزايا و چالش¬هاي موجود در كاربردهاي جديد بيوچار مانند ذخيره¬سازي هيدروژن، خازن الكتروشيميايي و فناوري پيل سوختي را ذكر كرده است.
كلمات كليدي:بيوچار-بيومس-پيروليز-آلاينده¬هاي آلي-فلزات سنگين
