Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
- Polychlorobiphenyls (PCB)
- PCB (all)
- Polychlorobiphenyls (PCB)
- PCB (all)
- Polychlorobiphenyls (PCB)
- PCB (all)
- Polychlorobiphenyls (PCB)
- PCB (all)
- Polychlorobiphenyls (PCB)
- PCB (all)
- Polychlorobiphenyls (PCB)
- PCB (all)
A talajremediációs technológia során biochar kerül alkalmazásra, ez az úgynevezett talajszenezés eljárás. A biochar, más néven bioszén, növényi szén száraz, szerves mezőgazdasági anyag, feldolgozó üzem, cukorgyár, papírgyár, közművek széntartalmú melléktermékéből származó biomassza hevítésével (700 °C alatt) állítható elő. Mindez oxigénhiányos környezetben történik, így pirolízisről beszélhetünk, mely során magasabb szénláncú vegyületek rövidebb szénláncúakra bomlanak.
A keletkezett anyag nagy fajlagos felületű, pórusos szerkezetű, ennek köszönhetően csökkenti a víz általi kilúgozódását a talajoknak, valamint segíti a talaj kation kicserélődési folyamatait, továbbá javítja a talaj szorpciós (megkötő) kapacitását.
Az utoljára említett tulajdonságát lehet használni egyes apoláris (vízben nagyon gyengén oldódó) szennyezőanyagok immobilizációjára a talajban. Például a POP vegyületek (Persistant organic pollutants), e csoporton beül a PAH-ok (Policiklusos aromás szénhidrogének), PCB-k (Poliklórozott bifenilek), növényvédőszerek (peszticidek) adszorpciójára.
A biochar a szennyezett talajhoz egyszerű bekeveréssel adható, így in situ technológiáról beszélünk. A talajba került biofaszén bizonyos kezdeti átalakulások után akár évszázadokig, évezredekig a talajban maradhat.
Szennyezőanyag immobilizálásra elterjedt másik módszer az aktív szénnel történő megkötés. A biocharos technológia ennél olcsóbb megoldás, és környezetbarátabb is, hiszen növényi hulladékok felhasználásával készül. A szenezett talaj megköti a széndioxidot, a nitrogéntartalmú és más gázokat is, amelyek még a széndioxidnál is veszélyesebb üvegházhatásúak. Ezért fontos szerepe van az üvegházhatás csökkentésében.
- biological
Növények általi szennyezőanyag kipárologtatás
Megköti az úgynevezett POP vegyületeket, melyek vízoldhatósága gyenge, tehát felhalmozódásra hajlamosak az élő szervezetekben. Csökkenti a talaj szén-dioxid kibocsátását, illetve nagy szervesanyag tartalma miatt javítja a talaj minőségét.
Az eddigi kutatások szerint hatékonyan akkor alkalmazható az eljárás, ha már az előzőleg alkalmazott módszerek (tradicionális remediációs technikák, elsősorban off-site, fitoextrakció) kimerültek, tehát a még ott maradt szennyezés immobilizálására használható.
Olcsóbb,és környezetbarátabb módszer, mint az aktív szénnel történő immobilizáció. Erdőgazdálkodási, és mezőgazdasági hulladékanyagokból előállítható.
Kevés információ, kutatás áll rendelkezésre, az aktív szenes technológiáról sokkal többet tudunk jelenleg. Fontos, hogy az alapanyag, amiből a biochar készül ne tartalmazzon szennyezőanyagokat. Az alapanyag minősége, előállítási eljárás fajtája (pirolízis tulajdonságai) befolyásolja a belőle készült biochar fiziko-kémiai jellemzőit.
A talaj Poliklórozott bifenilekkel szennyezett, amik a terülten alkalmazott Aroclor 1254 és 1260 nevű PCB keverékből származnak. A terület két részéről történit mintavétel, a vett minták PCB tartalma 136±15.3 μg/g és 3.1±0.75 μg/g. A talajokat kiszárították, homogenizálták. Mindkét talajmintához különböző mennyiségben kevertek biochart, 0, 0.2, 0.7, 2.8, 11.1 m/m%-ban (10 db talajminta keletkezett). Ezekből 2,25 kg-ot tettek 8 inch (~20,32 cm) átmérőjű edényekbe, amik ki voltak bélelve kilyuggatott alumínium fóliával. Mindegyikbe 3 db tökmagot helyeztek, melyből kikelés után csak egyet tartottak meg. 27°C (±6°C) hőmérsékleten fejlődtek (üvegházban), valamit 14:10 órás (nappal:éjszaka) arányt tartva lápákkal segítették a növekedésüket, ezen felül ~ 35%-os nedvességtartalmat hoztak létre a talajokban, öntözéssel. 50 nap elteltével a növényekből mintát vettek, az új hajtásokból, és a gyökerekből is. A levegő monitorozása is folyamatosan történt, azonban kimutatási határ alatti értékeket (>0.01μg/m3) kaptak PCB-kre, tehát a növények által kipárologtatott mennyiség elhanyagolható. Második fázisban a 136 μg/g PCB tartalmú, biofaszénnel kevert talajokhoz földigilisztákat adtak, és lefedték az edényeket perforált alumínium fóliával. 50 nap után eltávolították az életben maradt gilisztákat. Vizsgálták a növényi hajtások, gyökerek és a földigiliszták PCB tartalmát is. A 2,8 és 11,1%-os bekeverési aránynál figyelhető meg számottevő javulás a felvett mennyiségben. A 136 μg/g-os szennyezett talaj esetén 2,8%-os biofaszén bekeverés esetén a növényi gyökerek által felvett szennyezőanyag mennyiség 77%-kal csökkent, míg a 3.1 μg/g-os mintánál 58%-kal. 11,1%-os bekeverés esetén a kapott adatok ugyanilyen sorrendben 89% és 83%. A gyökerek esetén a 136 μg/g-os talajmintánál 22% és 54% a csökkenés. A földigiliszták szöveteiben a csökkenés 52% és 88%. A biochar tehát jól alkalmazható szennyezőanyag immobilizálásra talajban.
Denyes, M.J., Langlois, V.S., Rutter, A., Zeeb, B.A. (2012) The use of biochar to reduce soil PCB bioavailability to Cucurbita pepo and Eisenia fetida, Science of The Total Environment, 437, 76–82
1. OBEKK TUDOMÁNYOS SZAKMAI KIADVÁNYOK, Szerző: GÉMESI ZSOLT (2009) APPLICATION OF PYROLYSIS DERIVED BIOCHAR TO AGRICULTURAL SOILS FOR IMPROVED FERTILITY – POSSIBLE TECHNICAL AND ECONOMICAL SCENARIOS FOR IMPROVING YIELDS IN SANDY SOILS
2. Verheijen, F.G.A., Jeffery, S., Bastos, A.C., van der Velde, M., and Diafas, I. (2010). Biochar Application to Soils - A Critical Scientific Review of Effects on Soil Properties, Processes and Functions. EUR 24099 EN, Office for the Official Publications of the European Communities, Luxembourg
3. http://enfo.agt.bme.hu/drupal/etanfolyam/11592
