Ugrás a tartalomra

Talajjavítás bioszénnel, és annak hatása a mikrobiális közösségekre mérsékelt talajon (PLFA vizsgálat)

Adatszolgáltató

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
Elérhetőség
Telefon/fax
+36-1-4632347
E-mail
mmolnar@mail.bme.hu
vfeigl@mail.bme.hu
Honlap
http://envirotox.hu
Technológia fő adatlapja
Technológia neveTalajjavítás bioszénnel, és annak hatása a mikrobiális közösségekre mérsékelt talajon (PLFA vizsgálat)
Technológia angol neve
Biochar amendment to agricultural soils and affects to the biomass of microbial communities
Kifejlesztés országa
Ausztria
A fejlesztés fázisa
demonstráció alatt
Szabadalom száma
n.a
A fejlesztés finanszírozása
Fejlesztési projekt neve, száma
Austrian FFG project nr. 825438
Fejlesztés kezdete
2009
Fejlesztés befejezése
2012
Nemzeti program neve
KLI.EN funds program, Neue Energien 2020
Alkalmazási kör
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Egyéb biológiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
PLFA (foszfolipid zsírsav) koncentráció változása a talajban
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
PLFA koncentráció változása a vizsgált talajban (Eschenau)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
nmol PLFA/g talaj
Jellemző kezdeti érték
45
Maximális kezdeti érték
92
Jellemző végérték
40
Maximális végérték
50
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat
szerves C tartalom csökkenés
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
alapvető szerves C változás a talajban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
g/100g szárított talaj
Jellemző kezdeti érték
3.3
Maximális kezdeti érték
3.3
Jellemző végérték
3.1
Maximális végérték
3.1
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat
teljes N tartalom változás
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Teljes N tartalom változása a talajban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
g/100g szárított talaj
Jellemző kezdeti érték
0.17
Maximális kezdeti érték
0.17
Jellemző végérték
0.11
Maximális végérték
0.11
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Egyéb biológiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
PLFA koncentráció változása
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
PLFA koncentráció változása a vizsgált talajban (fából készült bioszén alkalmazásával)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
nmol PLFA/g talaj
Jellemző kezdeti érték
50
Maximális kezdeti érték
90
Jellemző végérték
50
Maximális végérték
80
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Egyéb biológiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
PLFA koncentráció változás
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
PLFA koncentráció változása a vizsgált talajban (Gram pozitív baktériumok vizsgálatával)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
nmol PLFA/g talaj
Jellemző kezdeti érték
2
Maximális kezdeti érték
4
Jellemző végérték
2.2
Maximális végérték
5.8
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Egyéb biológiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
PLFA koncentráció változás
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
PLFA koncentráció változása a vizsgált talajban (Gram negatív baktériumok vizsgálatával)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
nmol PLFA/g talaj
Jellemző kezdeti érték
1.9
Maximális kezdeti érték
2.1
Jellemző végérték
1
Maximális végérték
1.8
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Egyéb biológiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
PLFA koncentráció változás
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
PLFA koncentráció változása a vizsgált talajban (actynomices baktérium vizsgálatával)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
nmol PLFA/g talaj
Jellemző kezdeti érték
1.9
Maximális kezdeti érték
2.1
Jellemző végérték
4.1
Maximális végérték
7.5
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Biológiai degradáció
  • Egyéb biológiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
PLFA koncentráció változás
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
PLFA koncentráció változása a vizsgált talajban (gomba vizsgálatával)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
nmol PLFA/g talaj
Jellemző kezdeti érték
1.8
Maximális kezdeti érték
2.3
Jellemző végérték
0.5
Maximális végérték
0.8
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Fizikai degradáció
  • Víztartalom vagy nedvességtartalom-csökkenés
Egyéb talajromlási folyamat
Vízvisszatartás (WHC)
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Vízvisszatartás a háromfajta talajban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
g/100g
Jellemző kezdeti érték
40
Maximális kezdeti érték
45
Jellemző végérték
>40
Maximális végérték
>45
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Kémiai degradáció
  • Savanyodás
Egyéb talajromlási folyamat
talaj pH változása
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
A három vizsgált talaj kezdeti pH értékei átlagolva
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
pH
Jellemző kezdeti érték
6.4
Maximális kezdeti érték
7.4
Jellemző végérték
>6.4
Maximális végérték
>7.4
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Kémiai degradáció
  • Egyéb kémiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Sóháztartás eltolódása
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
CEC kation cserélődési képesség kezdeti átlaga a három talajban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mmol kg-1
Jellemző kezdeti érték
164
Maximális kezdeti érték
209
Technológiára vonatkozó információ
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia típusa
Egyszerű
Technológia alapja
Kémiai
Biológiai
Ökológiai
A technológia általános ismertetése

A vizsgálat során különböző eredetű bioszenek hatását vizsgálták három féle talajban élő mikrobaközösségekre nézve. A vizsgálatot mind üvegházban, mind szabadföldön is elvégezték, szerves hulladékból készült bioszeneket használva.
Többször vettek mintát a talajból, és vizsgálták a biomassza mennyiséget PLFA módszerrel.

A technológia újdonsága

A bioszén alkalmazása egy viszonylag új technológiának számít. Elterjedése a mezőgazdaságban nem általános még egyik országban sem, mivel talajjavító és biomassza növelő hatása még nem egyértelműen bizonyított.

Technológia besorolása
A technológia típusa
  • Talajjavítás bioszénnel
  • Talajjavítás mezőgazdasági és erdészeti hulladékból készült bioszénnel
Egyéb technológia
Három fajta mezőgazdasági hulladékból készült bioszén mellett importált bioszenet is használtak
Technológia-monitoring
Technológiai paraméterek
Mozgatott talajmennyiség
Mozgatott vízmennyiség
Vízfogyasztás
Biológiai aktivitás
Biológiai indikátorok
pH
Tápelemtartalom
Szervesanyag-tartalom
Növénynövekedés
Környezetmonitoring helye
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia költségei
Beruházási költség
1.000.000 - 2.000.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség
100 000 HUF felett
Fajlagos energia költség
50 000 - 100 000 HUF
Fajlagos anyagköltség
50 000 - 100 000 HUF
Fajlagos munkaerőköltség
100 000 HUF felett
Fajlagos összköltség
100 000 HUF felett
SWOT (értékelés osztályzattal)
Költség
3-közepes
Időigény
3-közepes
Helyigény
4-kicsi
Munkaigény
4-kicsi
Felszerelés, műszerigény
2-nagy
Szakember-igény
3-közepes
Környezeti és munkahelyi kockázatok
0-nem releváns
Célérték teljesítésének képessége
2-kicsi
Környezethatékonyság
4-nagy
Költséghatékonyság
3-közepes
Hasznosítható melléktermék keletkezése
igen
Ártalmatlanítást igénylő melléktermék keletkezése
nem
Automatizálhatóság / távvezérelhetőség
igen
Alkalmazhatóság
2-gyenge
Elérhetőség
2-gyenge
Ismertség
3-közepes
SWOT (szöveges értékelés)
Erősségek

Környezetbarát technológia, hulladékot használnak fel a bioszén előállításához így nem terheli a környezetet. Segíti a növények tápanyag felvételét és javítja a talajok ásványianyag tartalmát. Hasznlata során nem keletkezik toxikus melléktermék

Gyengeségek

Alkalmazásának előnyei még nem bizonyítottak, ezért egyelőre nem terjedt el széles körben. Hatása nagymértékben függ a talaj típusától és ásványi anyag tartalmától, illetve a bioszén összetételétől.

Lehetőségek

Hulladék újrahasznosításra kiváló. Kisebb hőmérsékletű pirolízissel jobb eredmények érhetők el.

Veszélyek

Biomassza pirolízis során PAH-ok keletkezhetnek a tökéletlen égés folyamán, melyek erősen toxikus vegyületek

Konkrét megvalósult alkalmazások
A terület neve
AIT Austrian Intitute of Technology
Alkalmazás helye, ország
Ausztria
Alkalmazás kezdő időpontja
2009
Alkalmazás befejező időpontja
2012
Alkalmazás fázisa
Demonstráció
A kezelt terület mérete
Hosszúság (m)
7.0
Mélység (m)
1.00
Területhasználat
  • Mezőgazdasági
Egyéb területhasználat
Üvegház
Publikáció, referencia
Publikációk

Anders, E., Watzinger, A., Rempt, F., Kitzler, B.,
Wimmer, B., Zehetner, F., Stahr, K., ZechmeisterBoltenstern,
S., Soja, G. 2013. Biochar affects the
structure rather than the total biomass of microbial
communities in temperate soils. Agricultural and Food
Science 22, 404-423.

Referenciák

Abit, S.M., Bolster C.H., Cai, P&Walker, S.L. 2012. Influence of Feedstock and Pyrolysis Temperature of Biochar Amendments on Transport of Escherichia coli in Saturated and Unsaturated Soil. Environmental Science and Technology 46: 8097-8105
Anders, E., Watzinger, A., Rempt, F., Kitzler, B.,
Wimmer, B., Zehetner, F., Stahr, K., ZechmeisterBoltenstern,
S., Soja, G. 2013. Biochar affects the
structure rather than the total biomass of microbial
communities in temperate soils. Agricultural and Food
Science 22, 404-423.
Bligh E. & Dyer W. 1959. A rapid method of total lipid extraction and purification. Canadian Journal of Biochemistry and Physiology 37: 911-917

Képek
Táblázat a felhasznált bioszén alapanyagokról
Adatlap tulajdonságai
Adatlap azonosító (eredeti)
1799
Bevivő
Bellaagh Daniella
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajjavítási technológia
Létrehozás
Módosítás