The Development of Durian Shell Biochar as a Nutrition Enrichment Medium for Agricultural Purpose : Part 1 Chemical and Physical Characterization

Abstract

The biochar from durian shell in this research was studied as the nutrition enrichment medium for a plant growing media. The durian biochar was pyrolysed in a non-oxygen condition at 400-500 °C which yielded of 3-4 kg durian shell biochar per 100 kg of fresh durian shell. The durian shell biochar was ground and separated to the size of 0.3 to 1.7 mm with the bulk density of 0.3 g/ml. The durian shell biochar had 28% volatile matters, 57% fixed carbon, and 15% ashes content. X-ray fluorescence (XRF) was used to analyze the chemical compositions of durian shell biochar’s ashes. It was found that the durian shell biochar had higher phosphorus and potassium content than other biochars such as char from bamboo, palm shell and rice husk. The pH of durian shell biochar was adjusted with the wood vinegar solution. The obtained durian shell biochar from this experiment had a stable pH value in the range of 6.5 -7.0 for 20 days of storage. The surface morphology of the durian shell biochar was determined by scanning electron microscope (SEM) and surface porosity was estimated by iodine number using ASTM D 4607-94. It was found that the durian shell biochar had pore size of 20 μm and iodine number of 202.32 mg/g which showed higher porosity than the other biochars in this study.

บทคัดย่อ

การทดลองผลิตถ่านจากเปลือกทุเรียนเพื่อใช้เป็นวัสดุปรับปรุงดินและเพิ่มธาตุอาหารในดิน ทำได้โดยเผาเปลือกทุเรียนในสภาวะไร้อากาศที่ช่วงอุณหภูมิ 400-500 องศาเซลเซียส จะได้ผลผลิต ถ่านจากเปลือกทุเรียน 3-4 กิโลกรัมต่อเปลือกทุเรียนสด 100 กิโลกรัม ถ่านจากเปลือกทุเรียนถูกบดแยกขนาดให้มีขนาดอนุภาคอยู่ในช่วง 0.3-1.7 มิลลิเมตร และมีความหนาแน่นปรากฏ 0.3 กรัม ต่อมิลลิลิตร เมื่อทำการวิเคราะห์โดยเครื่อง XRF พบว่า เถ้าของถ่านจากเปลือกทุเรียนมีองค์ประกอบ ของธาตุฟอสฟอรัสและโปแตสเซียมมากกว่าถ่านชีวภาพจากวัสดุอื่นๆ เช่น แกลบ กะลาปาล์ม และไม้ไผ่ ถ่านจากเปลือกทุเรียนที่ได้สามารถปรับค่า pH ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมได้ด้วยสารละลายน้ำสัมควันไม้ ทำให้ถ่านจากเปลือกทุเรียนหลัง การปรับสภาพแล้วมีค่า pH ที่เสถียรอยู่ในช่วง 6.5-7.5 เมื่อทำการวิเคราะห์ลักษณะพื้นผิวด้วย SEM และ เปรียบเทียบกับค่าไอโอดีนตามมาตรฐาน ASTM D 4607-94 พบว่า ถ่านจากเปลือกทุเรียนมีความพรุนตัวสูงกว่าถ่านชีวภาพจากวัสดุอื่นๆ (ขนาดรูพรุน 20 μm และค่าไอโอดีน 202.32 mg/g )