Kukorica növény növekedésének és a hozzáférhető N mennyiségének vizsgálata bioszén adalékolásának hatására

Data provider

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
Contact details
Telephone/fax
+36-1-4632347
Compulsory sheet of the technology
Technology Hungarian nameKukorica növény növekedésének és a hozzáférhető N mennyiségének vizsgálata bioszén adalékolásának hatására
Technology name
Corn growth and nitrogen nutrition after additions of biochars with varying properties to a temperate soil
Country of origin
USA
Stage of development
under pre-demo development
Financing of the project
Start of the development
2011
End of the development
2011
Application sphere
Soil degradation process to be considered
  • Other soil degradation
  • Other
Description of environmental risk
Typical measured/quantitative value of environmental risk
Biomassza változása
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
g/edény
Typical initial value
13.5
Typical final value
15
Maximum final value
16.5
Soil degradation process to be considered
  • Chemical soil degradation
  • Decrease in macro elements
Description of environmental risk
Typical measured/quantitative value of environmental risk
Növény nitrogén felvétele
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
mg/edény
Typical initial value
140
Typical final value
160
Maximum final value
170
Information on the technology
Environmental element/phase the method may be applied to
Saturated soil
Unsaturated (whole) soil
Technology type
combined
Basis of the technology
Physical
Technology description

A technológia célja a kukorica növény növekedésének és N-felvételének gyorsítása különböző eredetű bioszenek in situ talajba keverésével. A bioszenek lassú pirolízissel 300°C-on, 400°C-on, 500°C-on és 600°c-on készültek a 8 féle alapanyagból kb. 3 kg mennyiségben. A talajjavítási technológia során a különböző nyersanyagból (kukoricaszár, mogyoró héj, tölgyfa, fenyőfa, tejtermék trágya, élelmiszer hulladék, papírgyártási hulladék iszap, baromfi trágya fűrészporral keverve) készült bioszenek hatékonysága összehasonlíthatóvá válik, de csak az adott Alfiszol talaj esetében starter műtrágya használata mellett. A technológia jelenleg még a demonstrációs fázisban van, az üvegházi kísérletekben egyenként 1,65 liter össztérfogatban használták, 0,0 m/m%, 0,2 m/m%, 0,5 m/m% 2,0 m/m%, 7,0 m/m% bioszén adagolás mellett. A kísérleti időszak az ültetéstől számítva 46 napig tartott. A technológia hatékonyságát nagyban befolyásolja a bioszén alapanyaga, míg a pirolízis hőfoka kevésbé. Átlagosan az 500°C-on pirolizált anyagok használata mellett érték el a legnagyobb biomassza-hozamot, itt az élelmiszerhulladékból és a tölgyfából készült bioszenek kivételével minden összetétellel nagyobb biomassza-hozamot értek el, mint a bioszén nélkülieknél.

Description of the novelty of the technology

Annak vizsgálata, hogy a kukorica kezdeti növekedésére milyen hatással vannak a különböző eredetű alapanyagokból előállított bioszenek, és melyik az optimális az adott talajtípushoz. A különböző pirolízis hőmérsékletek szintén összehasonlíthatóak, viszont megállapították, hogy ennek sokkal kisebb hatása van, mint a bioszén alapanyagának.

Technology classification
Class of the technology
  • Soil amelioration with biochar
  • Soil amelioration with biochar from agricultural and forestry waste
Other technology
Talajjav. kifőzdei, állati eredetű, papírgyártási, növényi alapa.-ok feldolg.-ból származó hull.-ból készült bioszénnel
Technology-monitoring
Technological parameters
Nutrient content
Plant growth
Other technological parameter

Pirolízis hőmérséklete
Növény N tartalma
Növény teljes N felvétele
Teljes biomassza termelés

Monitored environmental element
Saturated soil
Unsaturated (whole) soil
Costs of the technology
Capital costs
20.000 - 40.000 Euro
Specific operation costs
20 - 40 Euro
Specific energy costs
20 - 40 Euro
Specific material costs
20 - 40 Euro
Specific labour costs
80 - 200 Euro
Specific total costs
200 - 400 Euro
Remarks on cost calculation

A fajlagos költségek hektáronkénti területművelésre értendők és az alábbi honlapon található árak alapján lettek megbecsülve:
http://www.pointernet.pds.hu/ujsagok/agraragazat/2002/03/20090310192148…
Az üzemi méretű pirolizáló berendezés ára akár 300.000 USD-nál is több lehet (http://www.biochar.info/biochar.large-scale-biochar-production.cfml),viszont kaphatók kisebb méretű berendezések is kedvezőbb áron (http://www.fourseasonsfuel.co.uk/charcoal-retorts-and-kilns/charcoal-re…), így a beruházási költség nehezen becsülhető.

SWOT (evalaution based on scores)
Costs
3-medium
Time requirement
4-low
Space requirement
4-low
Workload requirement
3-medium
Equipment, apparata requirement
4-low
Qualified labour
4-low
Environmental risk and workplace risks
0-non relevant
Ability to meet the target value
3-medium
Environmental efficiency
4-high
Cost efficiency
4-good
Generation of any recyclable byproduct
yes
Generation of any byproduct to be treated
no
Feasibility
4-good
Availability
5-excellent
Well known
3-average
SWOT (evaluation in words)
Strengths

Környezetbarát technológia, mely hulladékok újrahasznosításán alapszik.
A bioszenek alkalmazása növeli a kukorica biomassza-termelését.

Weaknesses

A vizsgált bioszenek alkalmazása, csak egy adott talajra lett optimalizálva.
Hatékonyságuk nagyban függ a bioszén alapanyagától és a pirolízis hőmérsékletétől
Nagy mennyiségben (kb. 7m/m%) alkalmazva a biomassza-termelés csökken.
Bioszén előállítása költséges.

Possibilities

Nagyobb beruházási költségek után gazdaságossá tehető.
A bioszén gyártásával hasznosíthatók az erdő- és mezőgazdálkodás biomassza hulladékai, emellett tejipari, papírgyári hulladékok és baromfitrágya is.

Threats

Na koncentrációt a bioszenekben 5 mg/kg alatt kell tartani különben a bioszén adagolásnak negatív hatása lesz a növény növekedésére.

Publications, references
Publications

Rajkovich, S., Enders, A., Hanley, K., Hyland, C., Zimmerman, A.R., Lehmann, J. 2012. Corn growth and nitrogen nutrition after additions of biochars with varying properties to a temperate soil. Biolo. Fertil. Soils 48, 271-284.

References

Rajkovich, S., Enders, A., Hanley, K., Hyland, C., Zimmerman, A.R., Lehmann, J. 2012. Corn growth and nitrogen nutrition after additions of biochars with varying properties to a temperate soil. Biolo. Fertil. Soils 48, 271-284.

Properties of the datasheet
Datasheet id (original)
1784
Creator
Horváth Viktória
Status
Verified
Adatlap típusaSoil amelioration technology
Létrehozás2016-03-30
Módosítás2018-06-22