PAH-al és toxikus fémekkel szenyezett talaj kezelése szennyvíziszappal és szennyvíziszapból készült bioszénnel

Adatszolgáltató

Szervezet/Adatszolgáltató neve 
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve 
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória

Elérhetőség

Telefon/fax 
+36-1-4632347
Technológia fő adatlapja
Technológia neve 
PAH-al és toxikus fémekkel szenyezett talaj kezelése szennyvíziszappal és szennyvíziszapból készült bioszénnel
Technológia angol neve 
Treatment of PAHs contaminat and potentially toxic elements contaminated soil by sewage sludge and sewage sludge biochar
Kifejlesztés országa 
Kína
A fejlesztés fázisa  
közvetlenül demonstráció előtt

A fejlesztés finanszírozása

Nemzetközi program neve 
National High-Tech R&D Program of China
Alkalmazási kör
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
3 gyűrűs PAH-ok

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
300
Maximális kezdeti érték 
320
Jellemző végérték 
240
Maximális végérték 
200
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
16 PAH összesen

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
1050
Maximális kezdeti érték 
1180
Jellemző végérték 
650
Maximális végérték 
600
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
2 gyűrűs PAH-ok

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
130
Maximális kezdeti érték 
140
Jellemző végérték 
100
Maximális végérték 
90
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
4 gyűrűs PAH-ok

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
450
Maximális kezdeti érték 
520
Jellemző végérték 
320
Maximális végérték 
250
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
5 gyűrűs PAH-ok

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
120
Maximális kezdeti érték 
125
Jellemző végérték 
60
Maximális végérték 
50
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
6 gyűrűs PAH-ok

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
40
Maximális kezdeti érték 
42
Jellemző végérték 
20
Maximális végérték 
15
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • arzén

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
0.2
Jellemző végérték 
0.1
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
0.4
Jellemző végérték 
0.4
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • réz

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
4.2
Jellemző végérték 
3.6
Maximális végérték 
2.2
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • ólom

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
21
Jellemző végérték 
14
Maximális végérték 
11
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • cink

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
30
Jellemző végérték 
28
Maximális végérték 
27
Technológiára vonatkozó információ
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható 
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia típusa 
Kombinált
Technológia alapja 
Kémiai
Biológiai
Ökológiai
A technológia általános ismertetése 

PAH-al és fémekkel szennyezett talaj remediációját vizsgálták tenyészedényes kísérletben laboratóriumi körülmények között. A vizsgálat során szennyvíziszapot, valamint szennyvíziszapból készült bioszenet kevertek össze 2, 5, és 10%-os koncentrációjú szennyzett talajjal. A kísérletkor a PAH és egyes fémek (As, Cu, Pb, Zn) koncentráció csökkenését figyelték meg. A kísérleti eredmények alapján kiderült, hogy a bioszén alkalmazásakor a szennyezőanyagok koncentráció csökkenése és a szennyezőanyag transzport csökkenése is nagyobb mértékű volt, mint a szennyvíziszap használatakor.

A technológia újdonsága 

A bioszén az, ami magában hordozza a technológia újdonságát, melynek talajra való alkalmazására számos vizsgálat folyik. Ez a kísérlet is bizonyítékul szolgál arra, hogy mind a szerves és szervetlen szennyezők kezelésére alkalmas ez a technológia.

Technológia besorolása
Remediációs technológia fajtája 
  • egyéb
Egyéb remediációs technológia 
biológiai és kémiai
Remediációs technológia a szennyezőanyag szempontjából 
Immobilizáció
Remediációs technológia a kivitelezés szerint 
in situ
ex situ on site
ex situ off site
Technológia-monitoring
Technológiai paraméterek 
Szennyezőanyag mennyisége
pH
Tápelemtartalom
Szervesanyag-tartalom
Környezetmonitoring helye 
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia költségei
Beruházási költség 
500.000 - 1.000.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség 
nincs rá becslés
Fajlagos energia költség 
nincs rá becslés
Fajlagos anyagköltség 
50 000 - 100 000 HUF
Fajlagos munkaerőköltség 
20 000 - 50 000 HUF
Fajlagos összköltség 
100 000 HUF felett
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések 

Natalia Kulyk (2012) szerint 200-500 USD között mozog a bioszén tonnánkénti ára, ami azt jelenti, hogy ha átlag 350 dollárral számolunk, akkor kb. 95.000 forint egy tonna bioszén ára. Ennek a bioszénnek a talajba való juttatása 1 hektárra vetítve kb. 25-30 ezer forint 2015-ös bérmunkák alapján számolva.

SWOT (értékelés osztályzattal)
Költség 
3-közepes
Időigény 
4-kicsi
Helyigény 
3-közepes
Munkaigény 
3-közepes
Felszerelés, műszerigény 
2-nagy
Szakember-igény 
3-közepes
Környezeti és munkahelyi kockázatok 
5-nagyon kicsi
Célérték teljesítésének képessége 
4-nagy
Környezethatékonyság 
4-nagy
Költséghatékonyság 
3-közepes
Hasznosítható melléktermék keletkezése 
nem
Ártalmatlanítást igénylő melléktermék keletkezése 
nem
Automatizálhatóság / távvezérelhetőség 
nem
Alkalmazhatóság 
4-jó
Elérhetőség 
3-közepes
Ismertség 
3-közepes
SWOT (szöveges értékelés)
Erősségek 

A szennyvíziszap és a szennyvíziszapból készült bioszén nagyon jó hatásfokkal csökkenti a szennyezett talaj PAH tartalmát. Ezenkívül a bioszén az As, Cu, Pb toxikus fémvegyületek koncentrációját is jelentős mértékben csökkenti.
A növényi bioakkumuláció vizsgálatai alapján is pozitív hatással szolgál a technológia.

Gyengeségek 

A kis molekulasúlyú (2-3 gyűrűs) PAH vegyületeknél, valamint a Cd és Zn fémvegyületeknél kisebb hatékonysággal mükődik a technológia.

Lehetőségek 

A technológia lehetőséget nyújt a szerves és szervetlen szennyezők jelentős mértékű eltávolításában és pozitív eredmények érhetők el a bioakkumuláció terén is.

Veszélyek 

A szennyvíziszap alkalmazása során egyes toxikus fémvegyületek (Cu, Zn) koncentrácója drasztikusan megemelkedik.

Konkrét megvalósult alkalmazások
A terület neve 
Vas finomítóhoz közeli termőföld
Alkalmazás helye, ország 
Kína
Alkalmazás helye, város 
Fujian Province
Alkalmazás fázisa 
Demonstráció
A szennyezettség eredete 
Vas finomító
Összefoglaló az alkalmazásról 

Tenyészedényes kísérletben, laboratóriumi körülmények között vizsgálták PAH-al, valamint toxikus fémekkel (As, Cd, Cu, Pb, Zn) szennyezett talaj remediációját szennyvíziszap és szennyvíziszapból készült bioszén alkalmazásával. 15 kg talajból, 10 darab minta készült, melyeket 2mm-es szitán engdtek át, majd homogenizáltak. Az adalékokat 2%, 5% és 10%-os koncentrációban alkalmazták szennyezett talajon.Az eredmények alapján elmondható, hogy mindkét adalék csökkentette a vizsgált 16 össz PAH koncentrációt, ugyanis a szennyvíziszap hozzáadásával 10%-os csökkenés, a bioszén alkalmazása során pedig 43%-os koncentráció esés figyelhető meg. Külön mérés történt az alacsony (2-3 gyűrűs) és nagy (4-6 gyűrűs) molekulasúlyú PAH-okra. Az alacsony molekulasúlyú vegyületeknél kisebb mértékű volt a csökkenés, mint a nagyobb molekulasúlyú vegyületeknél. Ennek az az oka, hogy a az alcsonyabb molekulasúlyú PAH-oknak nagyobb a mobilitásuk.
A toxikus fémek mérési eredményei alapján az As (52-67%), Cu (7–48%), Pb (21–50%) koncentrációjánál volt szignifikáns koncentráció csökkenés a bioszén alkalmazásakor.
Növényen (uborka) is vizsgálták a PAH-ok és toxikus fémek bioakkumulációját, amely alapján kiderült, hogy mindkét adalékanyag visszaszorítja.

Szennyezőanyag 
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
16 PAH összesen

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
1050
Maximális kezdeti érték 
1180
Jellemző végérték 
650
Maximális végérték 
600
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
2 gyűrűs PAH-ok

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
130
Maximális kezdeti érték 
140
Jellemző végérték 
100
Maximális végérték 
90
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
3 gyűrűs PAH-ok

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
300
Maximális kezdeti érték 
320
Jellemző végérték 
240
Maximális végérték 
200
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
4 gyűrűs PAH-ok

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
450
Maximális kezdeti érték 
520
Jellemző végérték 
320
Maximális végérték 
250
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
5 gyűrűs PAH-ok

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
120
Maximális kezdeti érték 
125
Jellemző végérték 
60
Maximális végérték 
50
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek
  • PAH (összes)
Egyéb szennyezőanyag 
6 gyűrűs PAH-ok

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
µg/kg
Jellemző kezdeti érték 
40
Maximális kezdeti érték 
42
Jellemző végérték 
20
Maximális végérték 
15
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • arzén

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
0.2
Jellemző végérték 
0.1
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
0.4
Jellemző végérték 
0.4
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • réz

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
4.2
Jellemző végérték 
3.6
Maximális végérték 
2.2
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • ólom

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
21
Jellemző végérték 
14
Maximális végérték 
11
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazták|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • cink

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
koncentráció
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
mg/kg
Jellemző kezdeti érték 
30
Jellemző végérték 
28
Maximális végérték 
27
Publikáció, referencia
Publikációk 

Muhammad Waqas, Sardar Khan, Huang Qing, Brian J. Reid, Cai Chao. (2014) The effects of sewage sludge and sewage sludge biochar on PAHs and potentially toxic element bioaccumulation in Cucumis sativa L.,Chemosphere 105 (2014) 53-61.
www.elsevier.com/locate/chemosphere

Referenciák 

Muhammad Waqas, Sardar Khan, Huang Qing, Brian J. Reid, Cai Chao. (2014) The effects of sewage sludge and sewage sludge biochar on PAHs and potentially toxic element bioaccumulation in Cucumis sativa L.,Chemosphere 105 (2014) 53-61.
www.elsevier.com/locate/chemosphere

Khan, S., Wang, N., Reid, B.J., Freddo, A., Cai, C., 2013. Reduced bioaccumulation of PAHs by Lactuca satuva L. grown in contaminated soil amended with sewage sludge and sewage sludge derived biochar. Environmental Pollution 175 (2013) 64–68.

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

Adatlap tulajdonságai
Adatlap azonosító (eredeti) 
1727
Bevivő 
gulyasistvan
Státusz 
Publikált
Adatlap típusa 
Talajremediációs technológia
Létrehozás 
2015-04-02
Módosítás 
2018-06-22