Nghiên cứu xử lý mùn cưa cây keo để sản xuất phân than sinh học cải thiện đất tại Hạ Long

• Tác giả: Hoàng Chiều Tiến
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngân Hà
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu xử lý vật liệu giàu lignocellulose (mùn cưa cây keo) để sản xuất phân than sinh học ứng dụng nhằm cải thiện môi trường đất ở khu vực bãi thải khai thác than Khe Hùm, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về vật liệu lignocellulose
• 1.1.1. Khái niệm về vật liệu Lignocellulose
• 1.1.2. Ứng dụng của vật liệu Lignocellulose
• 1.2. Tổng quan về than sinh học và ứng dụng của than sinh học để cải tạo đất ở Việt Nam và trên thế giới
• 1.2.1. Khái niệm về than sinh học
• 1.2.2. Đặc điểm của than sinh học
• 1.3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.3.2. Nội dung nghiên cứu
• 1.3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 1.4.1. Thành phần lignocellulose và tính chất hóa học của mùn cưa cây Keo
• 1.4.2. Đặc tính hóa lý của than sinh học chế tạo từ mùn cưa cây Keo
• 1.4.3. Giản đồ phân tích nhiệt trọng lượng và nhiệt trọng lượng vi sai (TGA/DTG) của mùn cưa cây Keo
• 1.4.4. Thành phần khoáng của biochar
• 1.4.5. Cấu trúc bề mặt của biochar từ mùn cưa
• 1.4.6. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của than sinh học
• 1.4.6.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến chất lượng của than sinh học
• 1.4.6.2. Ảnh hưởng của thời gian nung đến chất lượng của than sinh học
• 1.4.7. Đặc tính hóa học của đất trước thí nghiệm
• 1.4.8. Tính chất hóa học của đất sau thí nghiệm với than sinh học
• 1.5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu sản xuất phân than sinh học từ mùn cưa cây keo

Nghiên cứu sản xuất phân than sinh học từ mùn cưa cây keo đang trở thành một xu hướng quan trọng trong việc cải thiện đất tại Hạ Long. Mùn cưa cây keo, một loại phế thải lâm nghiệp, chứa nhiều lignocellulose, có thể được xử lý để tạo ra than sinh học. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn cải thiện tính chất đất, nâng cao năng suất cây trồng.

1.1. Khái niệm về phân than sinh học và mùn cưa cây keo

Phân than sinh học là sản phẩm từ quá trình cacbon hóa các nguyên liệu hữu cơ, trong đó mùn cưa cây keo là một nguồn nguyên liệu tiềm năng. Mùn cưa chứa nhiều lignin và cellulose, giúp tạo ra sản phẩm có giá trị cho nông nghiệp.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng phân than sinh học

Sử dụng phân than sinh học giúp cải thiện cấu trúc đất, tăng cường khả năng giữ nước và dinh dưỡng cho cây trồng. Nó cũng góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường do chất thải lâm nghiệp.

II. Vấn đề ô nhiễm đất tại khu vực Hạ Long và thách thức cải tạo

Khu vực Hạ Long đang đối mặt với nhiều vấn đề ô nhiễm đất do hoạt động khai thác than. Các bãi thải khai thác than tạo ra lượng lớn đất đá thải, làm suy giảm chất lượng đất. Việc cải tạo đất tại đây là một thách thức lớn, đòi hỏi các giải pháp hiệu quả như sử dụng phân than sinh học.

2.1. Tình trạng ô nhiễm đất tại bãi thải khai thác than

Bãi thải khai thác than Khe Hùm tại Hạ Long đang gặp phải tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng. Đất tại đây bị mất đi độ màu mỡ, ảnh hưởng đến khả năng sản xuất nông nghiệp.

2.2. Thách thức trong việc cải tạo đất

Cải tạo đất tại khu vực bãi thải không chỉ đòi hỏi công nghệ tiên tiến mà còn cần sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng. Việc áp dụng phân than sinh học có thể là một giải pháp khả thi.

III. Phương pháp sản xuất phân than sinh học từ mùn cưa cây keo

Quá trình sản xuất phân than sinh học từ mùn cưa cây keo bao gồm các bước xử lý nhiệt và kiểm soát điều kiện sản xuất. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiệt độ và thời gian nung là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của than sinh học.

3.1. Quy trình xử lý mùn cưa cây keo

Mùn cưa cây keo được thu gom, sau đó trải qua quá trình xử lý nhiệt trong điều kiện thiếu oxy để tạo ra than sinh học. Quy trình này cần được tối ưu hóa để đạt được sản phẩm chất lượng cao.

3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng than sinh học

Nhiệt độ nung và thời gian nung là hai yếu tố chính quyết định đến chất lượng của than sinh học. Nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ từ 450°C đến 550°C là tối ưu để sản xuất than có chất lượng tốt.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phân than sinh học trong cải tạo đất

Việc ứng dụng phân than sinh học trong cải tạo đất tại Hạ Long đã cho thấy nhiều kết quả tích cực. Các thí nghiệm cho thấy rằng việc bổ sung than sinh học vào đất giúp cải thiện đáng kể tính chất hóa lý và hóa học của đất.

4.1. Kết quả thí nghiệm cải tạo đất với phân than sinh học

Các thí nghiệm cho thấy rằng đất được bổ sung phân than sinh học có độ pH và khả năng giữ nước cao hơn so với đất không được bổ sung. Điều này cho thấy hiệu quả của than sinh học trong việc cải thiện chất lượng đất.

4.2. Tác động lâu dài của phân than sinh học đến đất

Sử dụng phân than sinh học không chỉ cải thiện chất lượng đất trong ngắn hạn mà còn có tác động tích cực đến sự phát triển bền vững của đất trong dài hạn, giúp duy trì độ màu mỡ và khả năng sản xuất nông nghiệp.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu sản xuất phân than sinh học từ mùn cưa cây keo không chỉ mang lại lợi ích cho nông nghiệp mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho việc cải tạo đất tại Hạ Long.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong bối cảnh hiện tại

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm đất tại Hạ Long, đồng thời thúc đẩy phát triển nông nghiệp bền vững.

5.2. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu và ứng dụng

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp sản xuất phân than sinh học hiệu quả hơn, đồng thời mở rộng ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác như xử lý ô nhiễm và cải tạo môi trường.