talajremediáció komposzt,bioszén és földigiliszta( Lumbricus Terrestris) alkalmazásával

Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group

Organisation/Data provider's nameBudapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Name of contact
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Telephone/fax
+36-1-4632347
Technology Hungarian nametalajremediáció komposzt,bioszén és földigiliszta( Lumbricus Terrestris) alkalmazásával
Technology name
remediation with compost, biochar adn the impact of Lumbricus Terrestris
Country of origin
Nagy-Britannia
Stage of development
under demonstration
Contaminant group|Contaminant typically treated
  • Metals, semi-metals and their compounds
  • copper
Typical measured/quantitative value of environmental risk
vízben oldható mennyiség
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
mg/kg
Typical initial value
5.6
Maximum initial value
5.6
Typical final value
0.2
Maximum final value
0.2
Contaminant group|Contaminant typically treated
  • Metals, semi-metals and their compounds
  • lead
Typical measured/quantitative value of environmental risk
vízben oldható mennyiség
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
mg/kg
Typical initial value
0.17
Maximum initial value
0.17
Typical final value
0.007
Maximum final value
0.007
Contaminant group|Contaminant typically treated
  • Metals, semi-metals and their compounds
  • zinc
Typical measured/quantitative value of environmental risk
vízben oldható mennyiség
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
mg/kg
Typical initial value
3.3
Maximum initial value
3.3
Typical final value
0.05
Maximum final value
0.05
Environmental element/phase the method may be applied to
Saturated soil
Unsaturated (whole) soil
Pore water
Subsurface water
Leachate
Technology type
combined
Basis of the technology
Chemical
Biological
Technology description

Szerves és szervetlen szennyezőanyagokkel szennyezett talajokban a szennyezőanyagok megkötése, valamint a vegetáció újra megjelenésének segítése. A megtelepedő vegetáció megköti a talajt, így megakadályozza, hogy a szennyezők száraz időszakokban a szél segítségével terjedjenek tovább.
A technológia alkalmazható in-situ, ex-situ, vagy on site módon, a hatóanyagok talajban való egyenletes elkeverésével, további adalékanyagok hozzáadása nem szükséges.
Kísérleti megvalósításban 132 napon keresztül monitorozták a komposzttal és bioszénnel elkevert szennyezett talajt, melyhez az első 77 nap után földigilisztákat, 28 nappal később pedig Cérnatippan(Agrostis Capillaris)magvakat adtak, további 28 napra.
Ez alatt az idő alatt jelentős növényi biomassza növekedés volt megfigyelhető, a földigiliszták stressz nélkül túlélték a kísérletet, de ami a legfontosabb, sikerült elérni, hogy a vízben oldott fémek mennyisége a töredékre csökkenjen.

Description of the novelty of the technology

Együtt alkalmazza a talajremediáció és a talajjavítás eszközeit. Mind a komposzt, mind a bioszén alkalmas a szennyezők koncentrációjának csökkentésére, illetve a talaj termőképességének javítására. Együttes alkalmazásuk során a bioszén leginkább a szennyezőmegkötésben, a komposzt pedig a talajjavításban bizonyult hasznosabbnak. A technológia így kettős célt szolgál: a szennyezőanyag megkötést, valamint a növények megtelepedésének segítését. A megtelepedő növények további akadályt állítanak a szennyezőanyagok terjedése elé.
Újdonság továbbá, hogy a technológia fontos fenntarthatósági szempontokból is igen eredményes. Mind a bioszén, mind pedig a komposzt hulladék újrahasznosítás terméke, alkalmazásuk környezet hatékony (hiszen a bioszénnek a szén-dioxid megkötésben is igen nagy szerepe lehet) valamint költség hatékony is egyben.

Remediation technology type
  • complex application of more technologies
Other remediation technology
bioszén hozzáadása a szennyezőanyagok megkötésére
Remediation technology from contaminant point of view
immobilisation
Remediation technology from execution point of view
in situ
ex situ on site
ex situ off site
Technological parameters
Biological activity
Contaminant amount
pH
Plant growth
Plant chemical composition
Monitored environmental element
Saturated soil
Unsaturated (whole) soil
Pore water
Subsurface water
Leachate
Capital costs
40.000 - 200.000 Euro
Specific operation costs
no estimation
Specific energy costs
no estimation
Specific material costs
above 400 Euro
Specific labour costs
above 400 Euro
Specific total costs
above 400 Euro
Remarks on cost calculation

A bioszén tonnánkénti árának megbecslése igen nehéz, sok mindentől függ, például: gyártási eljárás, gyártott mennyiség, szállítás, kezelés és még sok más. Kulyk, 2012 szerint azonban körülbelül 300-500 dollárral számolhatunk tonnánként (80-140.000 forint).
A bioszén eloszlatása a talajban, a különböző módszerek költségeit átlagolva kb. 1000 dollárba kerül hektáronként (276.000 forint). Ilyen ár mellett 150 tonna bioszén juttatható 1 hektárnyi földbe. Körülbelül ennyi bioszén szükséges ahhoz, hogy a pH 2,2-ről 6,6-ra változzék.
150 tonna bioszén ára így: 45-75 ezer dollár.
költség: 46-76 ezer dollár, azaz 13-20 millió forint hektáronként.
Ha fél méter mélységig szeretnénk komposztálni egy hektár területet, ahhoz körülbelül 5.000 köbméter komposztra van szükségünk, melynek köbméterenkénti ára átlagosan 5000 forint körül van.
Így a komposztálás ára 2,5 millió forint.

Costs
3-medium
Time requirement
4-low
Space requirement
0-non relevant
Workload requirement
2-high
Equipment, apparata requirement
5-very low
Qualified labour
4-low
Environmental risk and workplace risks
5-very low
Ability to meet the target value
4-high
Environmental efficiency
4-high
Cost efficiency
4-good
Generation of any recyclable byproduct
yes
Generation of any byproduct to be treated
no
Automation/remote control
no
Feasibility
4-good
Availability
4-good
Well known
4-good
Strengths

A bioszén és komposzt együttes alkalmazásával sikerült elérni, hogy a talajon kifejlődő növényi biomassza szennyező tartalma a legkisebb legyen.
Pozitívum továbbá, hogy a komposzt hozzáadása nem csökkentette a bioszén oldott szennyező tartalomra gyakorolt hatását.

Weaknesses

Az együttes alkalmazás során egyes paraméterek rosszabbul alakultak, mintha csak az egyik vagy csak a másik anyagot adták volna a talajhoz. A bioszén például csökkentette a talajon kifejlődő növényi biomassza mennyiségét, ahhoz képest, mint ami a csak komposzttal kezelt talajon jött létre.
Ugyanígy, a pH növekedés kisebb mértékű volt az együttes hozzáadás során annál, amit a bioszén egymaga ért el.

Possibilities

A hatóanyagok hozzáadása során a komposzt és a bioszén megfelelő arányának beállítása segíthet elérni a lehető legjobb hatásfokot.

Threats

Az eljárást nem jelent közvetlen veszélyt a talajra vagy annak lakóira nézve. A kísérlethez adott Lumbicrus terrestris (közönséges földigiliszta) közösség stressz, éhezés nélkül élte túl a kísérlet 28 napját.

Site name
Parys Mountain
Location of the application, country
Nagy-Britannia
Location of the application, town
Anglesey, Wales
Application stages
Demonstration
Landuse
Industrial
Origin of the pollution
Bányászatból származó Cu-Pb-Zn szennyezettség
Summary of the charasteristic parameters of application

A területen található Cu-Pb-Zn érctelepen főleg rézérc bányászat zajlott. A hagyományos bányászati tevékenység során keletkezett csurgalékvízből az erre a célra létrehozott tavakban nyerték ki a felhasználható réz tartalmat, vashulladékon kicsapatva azt. Ezekből a tavakból szivárgott be a szennyezés a talajba, valamint a felszín alatti vizekbe, illetve szárazabb időszakokban a szél által szállított üledékben is emelkedett réz, cink és ólom mennyiséget mértek, így tehát az ülepítő tavakból két szennyezőanyag terjedési útvonal azonosítható.
A remediációs eljárások fő célja a fémtartalom immobilizációja, valamint növényesítés, hogy a telepített vegetáció a talaj megkötésével megakadályozza a deflációt.
Kísérletképpen a szennyezett talajt bioszénnel és komposzttal keverték össze, emellett a referencia minta értékeit is monitorozták, valamint azokét a mintákét, amibe vagy csak bioszenet, vagy csak komposztot raktak.
A legfontosabb eredmények:

Bár mindkét anyag csökkenti a vízben oldható fémek mennyiségét, a bioszénnel nagyobb mértékű csökkenést sikerült előidézni.
Cu: 5,6-ról 0.016 mg/kg,
Zn 3.3-ról 0.036 mg/kg,
Pb 0.17-ről kevesebb, mint 0.007 mg/kg (kimutatási határ alatt).

A komposzt főként a növények növekedésére, a létrejövő biomassza tömegére volt kedvező hatással:
míg a bioszén hatására a biomassza mennyisége: 0.012 g/ edény
addig a komposzt hatására a biomassza mennyisége: 0.22 g/edény
komposzt és bioszén együttes hatására a biomassza mennyisége: 0.026 g/edény

Mindkét anyag növelte továbbá a talaj pH-t, azonban nagyobb mértékben itt is a bioszén érvényesült:
ph 2,2-ről 6,9-re.(A komposzt 3,1-re emelte, együttes eredményük: 6,6).

Publications

Tom Sizmur, Jeremy Wingate, Tony Hutchings, Mark E. Hodson: Lumbricus terrestris L. does not impact on the remediation efficiency of compost
and biochar amendments, 2011, Pedobiologia - International Journal of Soil Biology

References

Nataliya Kulyk: Cost-Benefit Analysis of the Biochar Application in
the U.S. Cereal Crop Cultivation, 2012, Center for Public Policy
Administration Capstones. Paper 12.

Datasheet id (original)
1725
Creator
Németh Adrienn
Status
Verified
Adatlap típusaSoil remediation technology
Létrehozás
Módosítás