A nádcukorgyártás hulladékainak hasznosítása mezőgazdasági talaj tápanyagpótlására

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 nameA nádcukorgyártás hulladékainak hasznosítása mezőgazdasági talaj tápanyagpótlására
Technology name
Use of sugarcane factory wastes as soil amendments
Country of origin
India
Stage of development
developed, proven by demonstration
Soil degradation process to be considered
  • Biological soil degradation
  • Decrease in soil organic matter
Other soil degradation process
Tápanyagpótlás, Szerkezetjavítás
Soil degradation process to be considered
  • Chemical soil degradation
Other soil degradation process
Nitrogén-tartalom csökkenés
Environmental element/phase the method may be applied to
Unsaturated (whole) soil
Technology type
combined
Basis of the technology
Chemical
Technology description

A komposztálásra használt szervesanyag főtömege a cukornádgyártási présiszap volt. Szervetlen adaléknak nyersfoszfátot (makroelemforrás illetve ammóniával komplexet képezve N-megkötő szerep) valamint két mikroelem sóját: ZnSO4-ot és FeSO4-ot használtak. Élesztőiszapot, rostos szármaradványt, kókuszdióbélrostot (nagy pórusméretének köszönhetően kedvező levegőellátottságot, laza szerkezetet biztosít a mikroorganizmusok számára), vízi jácintot és cukornádhulladékot adtak a komposzthoz szerves adalékanyag gyanánt. Négy különböző, présiszapból és szerves illetve szervetlen adalékanyagokat tartalmazó kezeléskombináción végezték el párhuzamosan a vizsgálatot. A szerves adalékanyagok szerepe szubsztrát és energiaforrás biztosítása a mikrobáknak, illetve egyéb (későbbiekben ismertetésre kerülő) speciális jelentőséggel bírtak. Az első komposzt (C1) csak présiszapot tartalmazott, a második (C2) szerves adalékokat is, a harmadik (C3) az előbbi kettőn túl 5 % nyersfoszfátot (CaHPO4), az utolsó (C4) pedig az előbbieken túl 1,5-1,5 w/w% ZnSO4-ot és FeSO4-ot is. A komposztálást úgy végezték, hogy 2 tonna kapacitású présiszap prizmákat rétegeztek cement alapra az alábbi kialakításban: 4,5x1,5 m-es alap, 1,5 m-es magasság. 5 féle szervetlen adalékanyagot adtak hozzá 2-2%-ban levegőztető-talajlazítógéppel történő bekeveréssel. Ezután kimért mennyiségű szervetlen adalékot terítettek ismét a prizmák tetejére, majd kevertek be (5% nyersfoszfát és mikrokomponensek (1,5 w/w% ZnSO4.7H2O és 1,5 w/w% FeSO4.5H2O)). Két nap múlva 0,1% mikrobakultúrát oltottak be a rendszerbe és átforgatták a masszát a bomló anyaggal való tökéletes érintkezés lehetővé tételére. Az ötödik naptól kezdve egyenletesen adagolták a halmokhoz az összes kezelésnél, hetente, 90 napig a nádcukor előállítási technológia kezelt szennyvizét, méghozzá 1:3 w/v présiszap:elfolyóvíz arányban. Minden hozzáadás alkalmával a komposztálódó masszát levegőztető-talajlazítógép alkalmazásával gondosan átkeverték. 6-8 átfordítást alkalmaztak, ugyanis ennyi már elegendő az oxigén utánpótlás biztosítására a komposztálás oxidatív fázisában (8-10. hét). Ezen fázis alatt végig az optimálisnak tartott 40-60% között tartották a páratartalmat.

Description of the novelty of the technology

Cukorgyártási melléktermék komposztálása, a komposzt alkalmazása mezőgazdasági talajra, speciális komposztálási technológiával.

Class of the technology
  • Soil amelioration with amendments from waste materials
  • Other technologies
Other technology
cukornád feldolgozás melléktermékének komposztálása
Technological parameters
Biological activity
Temperature
pH
Redoxpotential
Other
Other technological parameter

N, TOC, vezetőképesség, kationcsere kapacitás

Monitored environmental element
Unsaturated (whole) soil
Capital costs
200 - 400 Euro
Specific operation costs
no estimation
Specific energy costs
no estimation
Specific material costs
no estimation
Specific labour costs
no estimation
Specific total costs
0 - 2 Euro
Costs
4-low
Time requirement
3-medium
Space requirement
3-medium
Workload requirement
4-low
Equipment, apparata requirement
4-low
Qualified labour
3-medium
Environmental risk and workplace risks
4-low
Ability to meet the target value
0-non relevant
Environmental efficiency
4-high
Cost efficiency
4-good
Generation of any recyclable byproduct
no
Generation of any byproduct to be treated
no
Automation/remote control
no
Feasibility
5-excellent
Availability
3-average
Well known
3-average
Strengths

Növények számára értékes komposzt keletkezik magas N-tartalommal, N-fixáló mikrobákkal. Ásványi anyagban gazdag. A C4-es komposzt C/N aránya elérte az optimális szintet és a többi komposzt C/N aránya is az elfogadható tartományon belülre került az érési folyamat végére. A fitotoxicitási index szerint a talaj toxikussága a komposztálás végére megszűnt. A tartós, viszonylag magas hőmérséklet valószínűsíti a komposzt mentesülését a patogén mikroorganizmusoktól a komposztálási folyamat végére. Ezt ellenőrizték. A technológia viszonylag olcsó, nem marad vissza hulladék.

Weaknesses

A folyamat során keletkezett valamennyi ammónia, de az alkalmazott adalékanyagok ennek mennyiségét csökkentették és a komposztban bennmaradt mennyiséget a mikroorganizmusok megkötötték. A folyamat során kis mólsúlyú fitotoxikus szerves savak is keletkeznek, de a folyamat során szintén lebontódnak. Hátrány még a desztilláláskor keletkezett szennyvízből távozó kénhidrogén, ami kellemetlen szagú és toxikus.

Possibilities

Olcsó alapanyagból viszonylag nem hosszú idő alatt a mezőgazdaság számára hasznos komposzt készítése.

Threats

Az erősen toxikus fenolok a 120. nap végére nem bomlanak le kellő mértékben. Vigyázni kell a műtrágyával, nehogy túl nagy mennyiségben alkalmazzák.

Site name
M/s Sakthi Cukor Kft.
Location of the application, country
India
Location of the application, town and/or region
Sakthinagar, Tamil Nadu
Application stages
Demonstration
Soil degradation process
Class of soil degradation process
  • Biological soil degradation
  • Decrease in soil organic matter
Publications

[1]: G. Rasul et al.: Salinity-induced changes in the microbial use of sugarcane filter cake added to soil, Applied Soil Ecology, 31, 1-10, 2006 [2]: G. C Satisha, L. Devarajan et al.: Effect of amendments on windrow composting of sugar industry pressmud, Waste Management, 27, 1083 1091, 2007 [3]: T. Ramjeawon: Cleaner production in Mauritian cane-sugar factories, Journal of Cleaner Production, 8, 503-510, 2000 [4]: D. Blaise et al.: on-farm evaluation of fertilizer application and conservation tillage on productivity on cotton + pigeonpea strip intercropping rainfed Vertisols of central India [5]: S. Meunchang: Co-composting of filter cake and bagasse; by-products from a sugar-mill, Bioresource Technology, 96, 437-442, 2005

References

G. C Satisha, L. Devarajan et al.: Effect of amendments on windrow composting of sugar industry pressmud, Waste Management, 27, 1083 1091, 2007

Datasheet id (original)
905
Creator
Gruiz Katalin
Status
Verified
Adatlap típusaSoil amelioration technology
Létrehozás
Módosítás