Characterization of biochars from different sources and evaluation of release of nutrients and contaminants

Natália Aragão de Figueredo, Liovando Marciano da Costa, Leônidas Carrijo Azevedo Melo, Evair Antônio Siebeneichlerd, Jairo Tronto
2017 Revista Ciência Agronômica  
The biochar, product of pyrolysis of organic waste, has been used as a soil conditioner and alternative on solid waste management. However, the raw material and pyrolysis temperature used influence the quantity and dynamics of release of nutrients and contaminants from the biochar. The objective was to evaluate the use of waste sugarcane bagasse, eucalyptus and sewage sludge for production of biochar and determine the chemical, physical, mineralogical properties and acid extraction of these
more » ... action of these materials produced at 350 °C and 500 °C. Were evaluated the proportion of C, H, N, O; ashes; macro and micronutrients, plus some contaminants; characterization of mineral phases by diffractometry of X-rays; functional groups by infrared absorption spectroscopy (FTIR). Moreover, it was determined the release of nutrients and contaminants for the extraction in increasing concentration of HNO 3 (0,01 -2,0 mol L -1 ). The O/C and H/C relations decreased with increasing temperature of pyrolysis, which define a greater stability of the C of biochars. Sewage sludge biochar (BC-L) had the highest nutrient release rates and contaminant metals (Cd, Cr, Ni and Pb). Acid extraction of other biochars was very low (<20% of the total content). The results indicate that the carbon fraction of biochar contributes to the low rate of release of the elements in acid place. RESUMO -O biocarvão, produto da pirólise de resíduos orgânicos, vem sendo utilizado como condicionador de solo e como alternativa na gestão de resíduos sólidos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura de pirólise nas propriedades químicas, físicas, mineralógicas e a extração ácida de metais em biocarvões produzidos a partir de resíduos de bagaço da cana-de-açúcar, eucalipto e lodo de esgoto. Foram avaliados os teores de C, H, N, O; cinzas; macro e micronutrientes, além de alguns contaminantes; relações molares O/C e H/C; difratometria de raios X; grupos funcionais por FTIR. Além disso, foi determinada a liberação de nutrientes e contaminantes pela extração em concentrações crescentes de HNO 3 (0,01-2,0 mol L -1 ) . As relações O/C e H/C diminuíram com o aumento da temperatura de pirólise, o que caracteriza uma maior estabilidade do C dos biocarvões. O biocarvão de lodo de esgoto (BC-L) apresentou as maiores taxas de liberação de nutrientes e metais contaminantes (Cd, Cr, Ni e Pb). A extração ácida dos demais biocarvões foi muito baixa (< 20% do teor total). Os resultados indicam que a fração carbonosa do biocarvão contribui para a baixa taxa de liberação dos elementos em meio ácido. Palavras-chaves: Biocarvão. Resíduos. Extração ácida.
doi:10.5935/1806-6690.20170046 fatcat:kguaag2nnvdd7gcnngulv7xhmy