MANCINELLI, ENRICO
Trace metals and dissolved organic carbon in biochar varying with feedstock type and pyrolysis temperature [Tesi di dottorato]
Università Politecnica delle Marche, 2018-03-01

La presenza nel biochar di carbonio labile (e.g. carbonio organico disciolto (DOC)) e di sostanze inorganiche (e.g. metalli pesanti) potenzialmente dannosi può limitare o impedire l’utilizzo del biochar per interventi di risanamento ambientale. Sono stati prodotti biochar da pirolisi lenta a diverse temperature (i.e. 300, 450 e 700 °C) da diversi tipi di feedstock (i.e. cippato da residui di lavorazione del legno (WC), lignina (LG), digestato da fanghi di depurazione (DSS), corteccia di pino (PB)). Il contenuto totale, la lisciviazione e la biodisponibilità di metalli, quali Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn, sono stati analizzati nei biochar da WC (BCWC), LG (BCLG) e DSS (BCDSS). Sono stati condotti test in colonna con flusso ascendente per valutare il rilascio di DOC da BCLG, BCWC e BCPB. La temperatura (450 oppure 700 °C) di pirolisi più efficace per ridurre la lisciviazione e la biodisponibilità dei metalli dipende dal metallo considerato. La temperatura di 450 °C si è dimostrata adatta a stabilizzare Cr e Ni nei biochar analizzati, in quanto questi metalli non hanno dimostrato alcuna tendenza alla lisciviazione né biodisponibilità. Un incremento di temperatura di pirolisi ha reso Zn e Cu più stabili nella matrice carboniosa, diminuendone la frazione biodisponibile, impedendo il rilascio di Zn e riducendo la lisciviazione di Cu a valori <1 % del contenuto totale di Cu. Un chiaro trend non è stato osservato per metalli quali Cd e Pb, diminuendo o incrementando nella frazione soggetta a lisciviazione o biodisponibilità con la temperatura di pirolisi a seconda del tipo di feedstock considerato. Il rilascio di DOC da BCWC e BCLG, valutato per mezzo di test in colonna, ha mostrato un andamento influenzato dalla temperatura adottata nella produzione dei suddetti biochar. BCWC e BCLG, prodotti a 700 °C, hanno rilasciato quantità cumulate di DOC (0.02–0.07 % di contenuto di carbonio totale (TC)) più basse dei rispettivi biochar prodotti a 450 °C (0.06–0.09 % di contenuto di TC). Sono state osservate variazioni nella lisciviazione di DOC da biochar prodotto da corteccia di pino (BCPB) in funzione della temperatura di pirolisi e del tipo di percolante (i.e. acque meteoriche di dilavamento in ambiente urbano (USWR)). BCPB, prodotto a diverse temperature, ha rilasciato simili quantità cumulate di DOC (0.01 % del contenuto di TC) con le acque meteoriche di dilavamento prelevate da un’area pedonale. BCPB, prodotto a 700 °C, ha rilasciato più basse quantità cumulate di DOC (0.02 % contenuto di TC) con le acque meteoriche di dilavamento prelevate da un tetto.

diritti: info:eu-repo/semantics/openAccess
In relazione con info:eu-repo/semantics/altIdentifier/hdl/11566/252872
PASSERINI, Giorgio
Assistant Supervisor: Edita Baltrėnaitė
Settore ING-IND/11 - - Fisica Tecnica Ambientale


Tesi di dottorato. | Lingua: Inglese. | Paese: | BID: TD18048318