Mezőgazdasági talaj kezelése fa alapú bioszénnel

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 nameMezőgazdasági talaj kezelése fa alapú bioszénnel
Technology name
Trace element concentrations in leachates and mustard plant tissue after biochar application to temperate soils
Country of origin
Ausztria
Stage of development
under pre-demo development
Name and number of the project
Austrian Research Promotion Agency, projekt kód: 825438
Start of the development
2010
End of the development
2011
Soil degradation process to be considered
  • Chemical soil degradation
  • Other
Other soil degradation process
Adatok a 3. csatolmányban
Typical measured/quantitative value of environmental risk
B, Al, Mn, Cu, As, Se, Mo, Cd, Pb tartalom változása mustárnövényben a kezelés hatására
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
mg/kg
Soil degradation process to be considered
  • Chemical soil degradation
  • Other
Other soil degradation process
Adatok a 5. csatolmányban
Typical measured/quantitative value of environmental risk
Al, Cd, Cu, Mn, Pb tartalom változása csurgalékvízben bioszén kezelés hatására
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
µg/L
Soil degradation process to be considered
  • Chemical soil degradation
  • Other
Other soil degradation process
Adatok a 2. csatolmányban
Typical measured/quantitative value of environmental risk
NH4NO3-mal extrahálhatóB, Al, Mn, Cu, As, Se, Mo, Cd, Pb tartalom változása 3 féle talajban
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
µg/kg
Soil degradation process to be considered
  • Other soil degradation
  • Other
Other soil degradation process
Adatok a 4. csatolmányban
Typical measured/quantitative value of environmental risk
pH változás bioszénnel kezelt 3 talajtípusban a 0. és 7. hónapban
Soil degradation process to be considered
  • Other soil degradation
  • Other
Other soil degradation process
Adatok a 4. csatolmányban
Typical measured/quantitative value of environmental risk
EC változás bioszénnel kezel 3 talajtípusban a 0. és a 7. hónapban
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
μS cm−1
Soil degradation process to be considered
  • Other soil degradation
  • Other
Other soil degradation process
Adatok a 4. csatolmányban
Typical measured/quantitative value of environmental risk
Kation cserélő kapacitás változása bioszénnel kezelt 3 talajtípusban a 0 és a 7 hónapban
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
mmolc kg−1
Soil degradation process to be considered
  • Other soil degradation
  • Other
Other soil degradation process
Adatok a 4. csatolmányban
Typical measured/quantitative value of environmental risk
Szerves szén változása bioszén hatására 3 talajtípusban a 0. és a 7. hónapban
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
%
Soil degradation process to be considered
  • Other soil degradation
  • Other
Other soil degradation process
Adatok a 4. csatolmányban
Typical measured/quantitative value of environmental risk
Oldott szerves szén a csurgalékban a bioszén kezelés hatására
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
mg L−1
Environmental element/phase the method may be applied to
Unsaturated (whole) soil
Subsurface water
Technology type
combined
Basis of the technology
Physical- chemical
Biological
Technology description

Faforgácsból készül bioszénnel történő kezelési technológiát alkalmaztak 3 különböző talajtípusra (Planosol/homokos vályog, Cambisol/agyagos vályog, Chernozem/iszapos vályog). Megvizsgálták, hogy a faforgács bioszén milyen hatással van a talaj, a talajból összegyűjtött csurgalékvíz és a talajokba ültetett mustár növényre, azok fizikai illetve kémiai paramétereire. Minden talajtípusnál kontroll mintát, illetve 1% és 3% (w/w) bioszénnel kezelt talajokat vontak be a vizsgálatba. A talajmintákat 0 és 7 hónappal a kísérlet kezdete után vették, a csurgalékvíz mintákat pedig a 0. és az 54. napon gyűjtötték be.

Description of the novelty of the technology

Természetes anyag használata talajjavításra, ugyanis a technológia faaprítékból készült bioszenet használ.

Class of the technology
  • Soil amelioration with biochar
  • Soil amelioration with biochar from agricultural and forestry waste
Other technology
Talajjavítás vegyes faaprítékból készített bioszénnel
Technological parameters
pH
Contaminant concentration in the waste water outflow
Cation/anion exchange capacity
Organic matter content
Other technological parameter

Al, Cd, Cu, Mn, Pb, As, B, Mo, Se,
EC, OC, DOC, növény által felvett fémtartalom

Monitored environmental element
Unsaturated (whole) soil
Leachate
Capital costs
800 - 2.000 Euro
Specific energy costs
200 - 400 Euro
Specific labour costs
200 - 400 Euro
Specific total costs
above 400 Euro
Remarks on cost calculation

Figyelembe vettem, hogy a kísérlet időtartama 7 hónap , és a szilárd talajminták mérése ICP-MS-sel történt.

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

Viszonylag könnyen kialakítható és mérhető technológia, minimális energiaigény kell, nincsenek nagyobb költségek és munkagépek sem kellenek, túlzott emberi beavatkozást sem igényel, csak a fenntartásra kell figyelni. A technológia során a veszélyhelyzetek minimálisak. Sokoldalú javítási lehetőséget jelent, többféle talajban.

Weaknesses

A nyomelemet kinyert növényt kezelni kell. A folyamat időigényes, ha eredményt akarunk felmutatni. Nem túl hatékony, kis koncentrációkat mozgat meg ez a technológia. Mindazonálltal, hogy nem túl bonyolult a technológia, odafigyelést igényel, a kezelni kívánt talajhoz kell igazítani, annak függvényében, hogy mit milyen paraméteren szeretnénk javítani.

Possibilities

A technológia szennyezőanyagok eltávolítására és talajjavításra is alkalmas.

Threats

A kationos nyomelemek mennyisége a csurgalékvízben lecsökken, az anionos nyomelemeké pedig megnövekedik.

Site name
Lower Austria, Styria
Location of the application, country
Ausztria
Location of the application, town and/or region
Ausztria
Start date of the application
2010
End date of the application
2011
Depth (m)
0.30
Landuse
  • Agricultural
Summary of the charasteristic parameters of application

3 típusú mérsékelt égövi talajon vizsgálták, hogyan hat a bioszénből származó nyomelembevitel a talaj fizikai, kémiai tulajdonságaira, a talaj csurgalék nyomelem és oldott szerves széntartalmára és a talajon termesztett növény nyomelem akkumulációjára. A kationos nyomelem tartalom csökkenő tendenciát mutatott a faaprítékos bioszén alkalmazást követően a savas talajokon (Planosol és Cambisol), míg a semleges (Chernozem) talajt nem érintette. Ezzel ellentétben, az anionos nyomelem tartalom jobban oldhatóvá vált a növények számára, így a savas (Planosol) talajban kevesebb maradt. A mustár növénynél a Cd, Cu, Mn koncentráció lecsökkent és a Mo és B koncentráció megnövekedett főleg a savas talajban (Planosol). A semleges talajnak csak kis mértékben változtatta a pH értékét. Az anionos nyomelem kimosódás nagy esőzések után talajvízszennyezés kockázatát jelentheti.

Publications

Stefanie Kloss , Franz Zehetner , Eva Oburger, Jannis Buecker, Barbara Kitzler, Walter W. Wenzel, Bernhard Wimmer, Gerhard Soja: Trace element concentrations in leachates and mustard plant tissue (Sinapis alba L.) after biochar application to temperate soils, Science of the Total Environment 481 (2014) 498–508

References

Stefanie Kloss , Franz Zehetner , Eva Oburger, Jannis Buecker, Barbara Kitzler, Walter W. Wenzel, Bernhard Wimmer, Gerhard Soja: Trace element concentrations in leachates and mustard plant tissue (Sinapis alba L.) after biochar application to temperate soils, Science of the Total Environment 481 (2014) 498–508

Datasheet id (original)
1723
Creator
Homolya Barnabás
Status
Verified
Adatlap típusaSoil amelioration technology
Létrehozás2015-03-27
Módosítás2018-06-22