A nádcukorgyártás hulladékainak hasznosítása mezőgazdasági talaj tápanyagpótlására

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport

Szervezet/Adatszolgáltató neveBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Technológia neveA nádcukorgyártás hulladékainak hasznosítása mezőgazdasági talaj tápanyagpótlására
Technológia angol neve
Use of sugarcane factory wastes as soil amendments
Kifejlesztés országa
India
A fejlesztés fázisa
kifejlesztett, demonstrációval igazolt
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat
Tápanyagpótlás, Szerkezetjavítás
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Kémiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Nitrogén-tartalom csökkenés
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia típusa
Kombinált
Technológia alapja
Kémiai
A technológia általános ismertetése

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.

A technológia újdonsága

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

A technológia típusa
  • Talajjavítás mezőgazdasági és ipari hulladékokkal
  • Egyéb technológiák
Egyéb technológia
cukornád feldolgozás melléktermékének komposztálása
Technológiai paraméterek
Biológiai aktivitás
Hőmérséklet
pH
Redoxpotenciál
Egyéb
Egyéb technológiai paraméter

N, TOC, vezetőképesség, kationcsere kapacitás

Környezetmonitoring helye
Telítetlen (teljes) talaj
Beruházási költség
50.000 - 100.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség
nincs rá becslés
Fajlagos energia költség
nincs rá becslés
Fajlagos anyagköltség
nincs rá becslés
Fajlagos munkaerőköltség
nincs rá becslés
Fajlagos összköltség
0 - 500 HUF
Költség
4-kicsi
Időigény
3-közepes
Helyigény
3-közepes
Munkaigény
4-kicsi
Felszerelés, műszerigény
4-kicsi
Szakember-igény
3-közepes
Környezeti és munkahelyi kockázatok
4-kicsi
Célérték teljesítésének képessége
0-nem releváns
Környezethatékonyság
4-nagy
Költséghatékonyság
4-jó
Hasznosítható melléktermék keletkezése
nem
Ártalmatlanítást igénylő melléktermék keletkezése
nem
Automatizálhatóság / távvezérelhetőség
nem
Alkalmazhatóság
5-kiváló
Elérhetőség
3-közepes
Ismertség
3-közepes
Erősségek

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.

Gyengeségek

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.

Lehetőségek

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

Veszélyek

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

A terület neve
M/s Sakthi Cukor Kft.
Alkalmazás helye, ország
India
Alkalmazás helye, város
Sakthinagar, Tamil Nadu
Alkalmazás fázisa
Demonstráció
Talajromlási folyamat
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Publikációk

[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

Referenciák

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

Adatlap azonosító (eredeti)
905
Bevivő
Gruiz Katalin
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajjavítási technológia
Létrehozás
Módosítás