Foszfát-P és ammónia-N szorpciója és deszorpciója kakaóbabhéjból és kukoricacsutkából készült bioszeneken

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport

Szervezet/Adatszolgáltató neveBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Technológia neveFoszfát-P és ammónia-N szorpciója és deszorpciója kakaóbabhéjból és kukoricacsutkából készült bioszeneken
Technológia angol neve
The sorption and desorption of phosphate-P and ammonium-N and in cacao shell and corn cob biochars
Kifejlesztés országa
Norvégia
A fejlesztés fázisa
demonstráció alatt
Fejlesztési projekt neve, száma
Project 204112/F10 Mechanisms & socioeconomics of carbon sequestration and soil quality improvement
Nemzeti program neve
Norwegian Research Council’s Frimuf programm
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
kakaóbabhéj bioszén összes PO4–P tartalmából 60 nap alatt deszorbeálódott foszfát-P mennyi
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
3990
Jellemző végérték
1483
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
kukoricahéj bioszén összes PO4–P tartalmából 60 nap alatt deszorbeálódott foszfát-P mennyiség
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
657
Maximális végérték
172
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia típusa
Egyszerű
Technológia alapja
Fizikai-kémiai
Ökológiai
A technológia általános ismertetése

A trópusi és szubtrópusi területek talajjavítására olyan bioszenek használhatók, melyeknek alapanyaga a területen nagy mennyiségben keletkező szerves hulladék. A kakaóbabhéjból (350°C) és kukoricacsutkából (400°C) lassú pirolízissel előállított bioszén alkalmazható talajjavítás céljából. A bioszén többek között javítja a talaj kémhatását, kation cserélő képességét, víztartó kapacitását és nehezíti a tápanyagok kimosódását, ezáltal javítja a talaj kondícióját és termőképességét. Megvizsgálták a kétféle bioszén szorpciós és deszorpciós képességét foszfát-P és ammónia-N szempontjából mosatlan, Millipore vízzel átöblített és átmosott állapotban. Az eredmények azt mutatták hogy a bioszén foszfát-P és ammónia-N tartalma a növények számára hozzáférhető és a kationcserélő képességéből adódóan további nitrogén tartalmú műtrágya reverzibilis megkötésére is alkalmas.

Különböző pirolízis hőmérsékleten illetve különböző alapanyagból előállított bioszén tulajdonságai különbözőek, ezért az adott megállapítások nem vetíthetők át más bioszenek alkalmazásakor.
A bioszénnel való talajjavítás hatásainak meghatározására jelenleg is kísérletek folynak.

A technológia újdonsága

A bioszenet közel zéróemissziós technológiával elő lehet állítani, ha a pirolízis során képződő melléktermékeket használják fel hőforrásként. A szerves hulladék széntartalmát elégetés helyett a földbe visszajuttatva csökkenti az üvegházhatású széndioxid kibocsátást.

A technológia típusa
  • Talajjavítás bioszénnel
  • Talajjavítás növényi alapanyagok feldolgozásából származó hulladékból készült bioszénnel
Technológiai paraméterek
Kation/anioncserélő kapacitás
Fajlagos felület
Tápelemtartalom
Környezetmonitoring helye
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Beruházási költség
5.000.000 - 10.000.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség
5 000 - 10 000 HUF
Fajlagos anyagköltség
5 000 - 10 000 HUF
Fajlagos munkaerőköltség
5 000 - 10 000 HUF
Fajlagos összköltség
20 000 - 50 000 HUF
Költség
4-kicsi
Időigény
4-kicsi
Helyigény
4-kicsi
Munkaigény
4-kicsi
Felszerelés, műszerigény
4-kicsi
Szakember-igény
3-közepes
Környezeti és munkahelyi kockázatok
5-nagyon kicsi
Környezethatékonyság
5-nagyon nagy
Költséghatékonyság
4-jó
Hasznosítható melléktermék keletkezése
igen
Ártalmatlanítást igénylő melléktermék keletkezése
nem
Alkalmazhatóság
3-közepes
Elérhetőség
3-közepes
Ismertség
3-közepes
Erősségek

A talaj termőképességét javítja. Szerves hulladékot hasznosít. Csökkenti az üvegházhatású gázok kibocsátását, a szén visszakerül a talajba. Közel zéróemissziós technológiával valósítható meg a bioszén előállítása. A talaj trágyázását részben vagy egészben helyettesíti.

Gyengeségek

A technológia hosszútávú hatásairól kevés információ áll rendelkezésre. A talajok összetett rendszere megnehezíti a különböző bioszenek hatásainak megismerését.

Lehetőségek

Fejlettebb technológia beruházásával csontszenet előállítva lehetőség nyílik teljes egészében helyettesíteni a műtrágyát, mivel ennek magas a növényi tápanyagtartalma (foszfát, kalcium).

Veszélyek

A kakaóbabhéjból és kukoricacsutkából készült bioszénnel kezelt talaj nem kívánt mellékhatása lehet, ha a trópusi éghajlatra jellemző nagy esőzés kimossa a bioszén foszfát-P tartalmát, ami ezután nagy mennyiségű foszfát-P megkötésére lesz képes, ezáltal a talajtól elszívhatja azt.

Publikációk

Hale, S:E., Alling, V., Martinsen, V., Mulder, J.,
Breedveld, G.D., Cornelissen, G. 2013. The sorption and
desorption of phosphate-P, ammonium-N and nitrate-N in
cacao shell and corn cob biochars. Chemosphere 91,
1612-1619

Adatlap azonosító (eredeti)
1795
Bevivő
Barta Diána
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajjavítási technológia
Létrehozás
Módosítás