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 
Bioszén alkalmazása a nitrát kioldódás csökkentésére szárított szennyvíziszappal kezelt talajokban
Technológia angol neve 
Biochar for the mitigation of nitrate leaching from soil amended with biosolids
Kifejlesztés országa 
New Zealand
A fejlesztés fázisa  
demonstráció alatt
Szabadalom száma 
n.a.

A fejlesztés finanszírozása

Fejlesztési projekt neve, száma 
Closing the loop - rebuilding our soils with biowastes by ESR and FRST
Fejlesztés kezdete 
2010
Fejlesztés befejezése 
n.a.
Saját forrás 
n.a.
Nemzeti forrás 
n.a.
Nemzeti program neve 
n.a.
Nemzetközi forrás 
n.a.
Nemzetközi program neve 
Closing the loop
Alkalmazási kör
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Nitrogén kimosódás

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Nitrogén veszteség kioldódással 600kgN/ha és 100t/ha bioszén ekviv.-el kezelt semleges talajon
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/0,2 m2
Maximális kezdeti érték 
1.2
Maximális végérték 
0.7
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
nitrát kioldódás

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Nitrogén veszteség kioldódással 600kgN/ha és 100t/ha bioszén ekviv.-el kezelt savanyú talajon
Jellemző kezdeti érték 
g/0.2m2
Maximális kezdeti érték 
2.4
Maximális végérték 
1.6
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Nitrogén kimosódás

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Nitrogén koncentráció1200kg/ha és 100t/ha bioszén ekviv.-el kezelt talajon kontrollhoz képest
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
%
Jellemző kezdeti érték 
2.55
Maximális végérték 
2.89
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Nirát kimosódás

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Biomassza mennyiség növek. 600kgN/ha és 100kg/ha ekviv. bioszénnel kezelt talajon kontrollhoz képest
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/0,2 m2
Jellemző kezdeti érték 
27.1
Maximális végérték 
35.2
Technológiára vonatkozó információ
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható 
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Pórusvíz
Egyéb
Technológia típusa 
Egyszerű
Technológia alapja 
Fizikai-kémiai
Ökológiai
A technológia általános ismertetése 

A talaj javítására szolgáló szárított szennyvíziszaphoz Monterey-fenyőből készült bioszenet keverve vizsgálták liziméteres kísérletben a nitrát szennyvíziszapból való kioldódását a csurgalékvízbe, valamint az angolperjében, mint indikátornövényben található N koncentrációját. Az értékeket összehasonlították bioszén nélküli szárított szennyvíziszappal kezelt talajok eredményeivel, valamint a kontroll mintákkal. A szennyvíziszapot 600 illetve 1200 kg N/hektárral ekvivalens mennyiségben keverték az egyes talajokhoz, a bioszenet 100 t/ha-ral ekvivalens mennyiségben alkalmazták. Az ASL iszapos vályogtalaj az Ashley Dene bárányfarmról , a TSL iszapos vályogtalaj pedig a Lincoln egyetem tejgazdaságának legelőiről származik. A méréseket liziméterben végezték. A henger alakú lizimétereket megtöltötték az egyes talajtípusokkal, és csupán a felső 10cm-t keverték az adalékokkal, majd a legfelső réteget vetették be az angolperjével. A liziméter alján elvezették a csurgalékvizet, amit egy tartályban gyűjtöttek.
Az ASL kontroll talajból 7,1%-os volt a nitrogén vesztés kioldódás és növényi felvétel együttes hatására. Bioszén hatására a 600kg N/ha al kezelt ASL talaj 7,4%-os vesztesége 4,1%-ra csökkent. A TSL kontroll (kezeletlen) talajban a N-csökkenés 4,4% volt, a 600kg N/ha-al kezelt bioszén alkalmazással 5,7%-ról 3,9%-ra tudták csökkenteni a TSL talaj nitrogéntartalom csökkenését, továbbá a 1200kg N/ha kezelés esetén ez az érték 7,1%-ról 4,7%-ra csökkent, így azt lehet mondani, hogy a kezelés a csak 600kg N/ha-al kezelt ASL talaj esetén volt a leghatékonyabb, ahol 3,3%-kal csökkent a N tartalom, azonban a legkevesebbet a 600 kg N/ha és bioszénnel kezel TSL talajban csökkent a növény által felvehető N tartalom.

A technológia újdonsága 

A nitrát-kioldódás csökkentésében jelentős eredmények születtek a bioszén alkalmazásával.

Technológia besorolása
A technológia típusa 
  • Talajjavítás bioszénnel
  • Talajjavítás mezőgazdasági és erdészeti hulladékból készült bioszénnel
Technológia-monitoring
Technológiai paraméterek 
Szennyezőanyag mennyisége
Tápelemtartalom
Szervesanyag-tartalom
Növénynövekedés
Környezetmonitoring helye 
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Csurgalékvíz
Egyéb
Utómonitoring időtartama 
n.a.
Technológia költségei
Beruházási költség 
1.000.000 - 2.000.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség 
20 000 - 50 000 HUF
Fajlagos energia költség 
0 - 500 HUF
Fajlagos anyagköltség 
100 000 HUF felett
Fajlagos munkaerőköltség 
20 000 - 50 000 HUF
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések 

Anyagköltség: a bioszén alapanyaga a faforgács: 7500 Ft/tonna. Egy hektárra 100 tonnnát alkalmazva 750 000 Ft+ bioszén előállításának költsége. A munkaerőköltségben szerepel a munkások bére, a szállítás költségei. A fajlagos költséget 1m2-re vonatkoztatva adtam meg. A beruházási költségben a legnagyobb tételek a monitoring rendszer kiépítése és az anyagköltség. Működtetési költséghez a monitoring rendszer üzemeltetésének költségeit soroltam egy évre vonatkoztatva.

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

A technológia előnye, hogy a kezelendő területnek csak a felső 10 cm-ét kell átmozgatni az adalékanyagok bekeveréséhez, így szabadföldön is könnyen alkalmazható hatékonyan, valamint a szennyvíziszap bekeveréssel összevonható a bioszén adagolás, így nem jelent plusz technológiai lépést. További előnye, hogy hulladékanyagot használunk, vegyi anyagot nem.

Gyengeségek 

Az eredmények függnek az adott terület talajtípusától, esőzések mértékétől növényzettel való borítottságtól, domborzattól, kitettségtől.

Lehetőségek 

A hozzáadott bioszénnel és szárított szennyvíziszappal kezelt talajok nitrogén körforgalomra gyakorolt hatása nem ismert, ezek megállapítása lehetőséget kínál a bioszén alkalmazásának optimalizálására.

Veszélyek 

A bioszénben esetlegesen megtalálható toxikus anyagok gátolhatják a talaj növényvilágának növekedését.

Konkrét megvalósult alkalmazások
A terület neve 
Ashley Dene Sheep Farm, Lincoln University Dairy Farm
Alkalmazás helye, ország 
New Zealand
Alkalmazás helye, város 
Lincoln
Alkalmazás kezdő időpontja 
2010
Alkalmazás befejező időpontja 
2010

A kezelt terület mérete

Hosszúság (m) 
1.0
Szélesség (m) 
1.0
Mélység (m) 
1.00

Mozgatott fázisok térfogata

Levegő (m3) 
0.0
Víz (m3) 
1.0
Talaj (m3) 
1.0
Összefoglaló az alkalmazásról 

Liziméterben 5 hónapon keresztül vizsgálták a nitrát kioldódását a különböző mennyiségben hozzáadott szárított szennyvíziszappal javított talajokból a talajvízbe. A kontroll mintához sem szannyvíziszapot, sem bioszenet nem adtak. A liziméterek felső 0,1m-ét kezelték, majd beültették angolperjével, amelyből kétszer betakarítva megállapították a N felvétel mértékét. A kísérlet eredménye, hogy a bioszenet sikeresen alkalmazták a nitrátkioldódás csökkentésére, valamint további előnye, hogy a keverék nagyobb hatékonysággal használható a degradálódott talaj javítására, mint a szárított szennyvíziszap önmagában, mivel nagyobb mennyiségben adható a talajhoz.
A szennyvíziszapot 600 illetve 1200 kg N/hektárral ekvivalens mennyiségben keverték az egyes talajokhoz, a bioszenet 100 t/ha-ral ekvivalens mennyiségben alkalmazták. Az ASL iszapos vályogtalaj az Ashley Dene bárányfarmról , a TSL iszapos vályogtalaj pedig a Lincoln egyetem tejgazdaságának legelőiről származik. A méréseket liziméterben végezték. A henger alakú lizimétereket megtöltötték az egyes talajtípusokkal, és csupán a felső 10cm-t keverték az adalékokkal, majd a legfelső réteget vetették be az angolperjével. A liziméter alján elvezették a csurgalékvizet, amit egy tartályban gyűjtöttek.
Az ASL kontroll talajból 7,1%-os volt a nitrogén vesztés kioldódás és növényi felvétel együttes hatására. Bioszén hatására a 600kg N/ha al kezelt ASL talaj 7,4%-os vesztesége 4,1%-ra csökkent. A TSL kontroll (kezeletlen) talajban a N-csökkenés 4,4% volt, a 600kg N/ha-al kezelt bioszén alkalmazással 5,7%-ról 3,9%-ra tudták csökkenteni a TSL talaj nitrogéntartalom csökkenését, továbbá a 1200kg N/ha kezelés esetén ez az érték 7,1%-ról 4,7%-ra csökkent, így azt lehet mondani, hogy a kezelés a csak 600kg N/ha-al kezelt ASL talaj esetén volt a leghatékonyabb, ahol 3,3%-kal csökkent a N tartalom, azonban a legkevesebbet a 600 kg N/ha és bioszénnel kezel TSL talajban csökkent a növény által felvehető N tartalom.

Talajromlási folyamat 
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
nitrát kioldódás

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Nitrogén veszteség kioldódással 600kgN/ha és 100t/ha bioszén ekviv.-el kezelt savanyú talajon
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/0,2 m2
Jellemző kezdeti érték 
2.4
Maximális kezdeti érték 
n.a.
Jellemző végérték 
1.6
Maximális végérték 
n.a.
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
nitrát kimosódás

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Biomassza mennyiség növek. 600kgN/ha és 100kg/ha ekviv. bioszénnel kezelt talajon kontrollhoz képest
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/0,2 m2
Jellemző kezdeti érték 
27.1
Maximális kezdeti érték 
n.a.
Jellemző végérték 
35.2
Maximális végérték 
n.a.
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Nitrogén kimosódás

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Nitrogén koncentráció1200kg/ha és 100t/ha bioszén ekviv.-el kezelt talajon kontrollhoz képest
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
%
Jellemző kezdeti érték 
2.55
Maximális kezdeti érték 
n.a.
Jellemző végérték 
2.89
Maximális végérték 
n.a.
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Kémiai degradáció
  • NPK-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
nitrát kioldódás

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Nitrogén veszteség kioldódással 600kgN/ha és 100t/ha bioszén ekviv.-el kezelt semleges talajon
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/0,2 m2
Jellemző kezdeti érték 
1.2
Maximális kezdeti érték 
n.a.
Jellemző végérték 
0.7
Maximális végérték 
n.a.
Publikáció, referencia
Publikációk 

Knowles, O.A., Robinson, B.H., Contangelo, A., Clucas,
L. 2011. Biochar for the mitigation of nitrate leaching
from soil amended with biosolids. Science of the Total
Environment 409, 3206-3210.

Referenciák 

Knowles, O.A., Robinson, B.H., Contangelo, A., Clucas,
L. 2011. Biochar for the mitigation of nitrate leaching
from soil amended with biosolids. Science of the Total
Environment 409, 3206-3210.

Adatlap tulajdonságai
Adatlap azonosító (eredeti) 
1807
Bevivő 
Nagy Eszter
Státusz 
Publikált
Adatlap típusa 
Talajjavítási technológia
Létrehozás 
2016-04-03
Módosítás 
2018-06-22