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 hatása az USA közép-nyugati részén található mezőgazdasági talajra
Technológia angol neve 
Impact of biochar amendments on the quality of a typical Midwestern agricultural soil
Kifejlesztés országa 
United States
A fejlesztés fázisa  
alkalmazott
Szabadalom száma 
n.a

A fejlesztés finanszírozása

Fejlesztési projekt neve, száma 
n.a
Fejlesztés kezdete 
2009
Fejlesztés befejezése 
2010
Saját forrás 
n.a
Nemzeti forrás 
n.a
Nemzeti program neve 
n.a
Nemzetközi forrás 
n.a
Nemzetközi program neve 
n.a
Alkalmazási kör
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat 
Széntartalom csökkenése (Adatok az 1. csatolmányban)

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
összes széntartalom növekedés bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
%
Jellemző kezdeti érték 
1.99
Maximális kezdeti érték 
2.00
Jellemző végérték 
3.51
Maximális végérték 
3.51
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat 
Nitrogéntartalom csökkenése (Adatok az 1.csatolmányban)

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
összes nitrogéntartalom növekedés bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
%
Jellemző kezdeti érték 
0.168
Maximális kezdeti érték 
0.167
Jellemző végérték 
0.180
Maximális végérték 
0.178
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Biológiai degradáció
  • Szervesanyag vesztés
Egyéb talajromlási folyamat 
C:N arány csökkenése (Adatok az 1. csatolmányban)

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
C:N arány növekedés
Jellemző kezdeti érték 
11.9
Maximális kezdeti érték 
12.0
Jellemző végérték 
19.5
Maximális végérték 
19.5
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • Egyéb kémiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat 
Kationcserélő kapacitás csökkenése (Adatok az 1.csatolmányban)

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Kationcserélő kapacitás növekedés
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
cmol/kg
Jellemző kezdeti érték 
17.1
Maximális kezdeti érték 
17.6
Jellemző végérték 
20.8
Maximális végérték 
20.8
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Fizikai degradáció
  • Szerkezet leromlás
Egyéb talajromlási folyamat 
Fajlagos felület csökkenése (Adatok a 3. csatolmányban)

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Fajlagos felület növekedés bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
m2/g
Jellemző kezdeti érték 
130
Jellemző végérték 
153
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • Savanyodás
Egyéb talajromlási folyamat 
pH csökkenése (Adatok az 1. csatolmányban)

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
talaj pH növekedés bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
egység
Jellemző kezdeti érték 
6.4
Maximális kezdeti érték 
6.6
Jellemző végérték 
7.13
Maximális végérték 
7.25
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Fizikai degradáció
  • Víztartalom vagy nedvességtartalom-csökkenés
Egyéb talajromlási folyamat 
Víztartalom csökkenése (Adatok a 2. csatolmányban)

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Talaj víztartalom növekedés bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/g
Maximális kezdeti érték 
0.10
Maximális végérték 
0.27
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Fizikai degradáció
  • Víztartalom vagy nedvességtartalom-csökkenés
Egyéb talajromlási folyamat 
Vízáteresztés csökkenése (Adatok a 2. csatolmányban)

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/g
Jellemző kezdeti érték 
0.31
Jellemző végérték 
0.36
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Fizikai degradáció
  • Tömörödés
Egyéb talajromlási folyamat 
Sűrűség csökkenése (Adatok a 4.csatolmányban)

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Talaj sűrűség növekedés bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
g/cm3
Maximális kezdeti érték 
1.2
Maximális végérték 
1.35
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható 
  • Kémiai degradáció
  • Mikroelem-tartalom csökkenése
Egyéb talajromlási folyamat 
Mikroelem tartalom csökkenése Cu, Fe, Mn, Zn esetében (Adatok az 5. és 6.csatolmányban)
Technológiára vonatkozó információ
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható 
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia típusa 
Egyszerű
Technológia alapja 
Fizikai-kémiai
A technológia általános ismertetése 

USA közép-nyugati mezőgazdasági területen, Clarion talajból vett minták oszlopba töltésével (25 cm hosszúságú, 7,7 cm átmérőjű) vizsgálták a bioszén kezelés hatását, trágya hozzáadással és a talajoszlop mélységével összevetve. A mérés a mintákba 0, 5, 10, 20 g/kg mennyiségű bioszén került, majd 500 napig inkubálás következett 25°C-on, 80% relatív páratartalom mellett. Az inkubálás során hetente egyszer átmosták a talajt 200 ml 0,001 M kalcium-kloriddal. A 12. héten a minták felébe (24 mintába) 5 g száraz sertéstrágya került. Az eredmények azt mutatták, hogy az összes szerves C mennyisége nőtt a csak bioszénnel kezelt mintákban, míg a trágyával kezelt talajoknál nem volt szignifikáns hatás. Az összes N tartalma a csak bioszénnel kezelt mintáknak nőtt a bioszén mennyiségének hozzáadásával. A bioszénnel és trágyával kezelt talajok eredményei azt mutatták, hogy a bioszén a trágya által hozzáadott nitrogént segített stabilizálni. A bioszénnel kezelt talajok vízvisszatartása, fajlagos felülete, kationcserélő kapacitása, pH-ja, P visszatartása nőtt. A Mehlich 3 extrahálható P, K, Ca, Mn nőtt a bioszénnel kezelt talajokban, míg a Mg, Cu, és Zn-re nem volt jelentős hatása.

A technológia újdonsága 

Természetes anyag (bioszén) használata talajjavításra.

Technológia besorolása
A technológia típusa 
  • Talajjavítás bioszénnel
  • Talajjavítás mezőgazdasági és erdészeti hulladékból készült bioszénnel
Egyéb technológia 
Talaj minőségének javítása bioszenes kezeléssel
Technológia-monitoring
Technológiai paraméterek 
pH
Kation/anioncserélő kapacitás
Fajlagos felület
Tápelemtartalom
Egyéb
Egyéb technológiai paraméter 

Sűrűség, vízvisszatartás, víztartalom,

Környezetmonitoring helye 
Telítetlen (teljes) talaj
Egyéb
Technológia költségei
Beruházási költség 
5.000.000 - 10.000.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség 
nincs rá becslés
Fajlagos energia költség 
nincs rá becslés
Fajlagos anyagköltség 
50 000 - 100 000 HUF
Fajlagos munkaerőköltség 
50 000 - 100 000 HUF
Fajlagos összköltség 
50 000 - 100 000 HUF
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések 

A bioszén ára körülbelül 100000 Ft/ha-ra tehető.

SWOT (értékelés osztályzattal)
Költség 
3-közepes
Időigény 
2-nagy
Helyigény 
3-közepes
Munkaigény 
4-kicsi
Felszerelés, műszerigény 
3-közepes
Szakember-igény 
4-kicsi
Környezeti és munkahelyi kockázatok 
5-nagyon kicsi
Célérték teljesítésének képessége 
4-nagy
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 
2-gyenge
SWOT (szöveges értékelés)
Erősségek 

A talajminőség javítása számottevő. A kezelés könnyen kialakítható, nincsenek nagyobb költségek. Túlzott emberi beavatkozást nem igényel. Környezethatékonysága jó. Alkalmazása során a veszélyhelyzetek minimálisak. Kiválóan alkalmazható. Alkalmazása során nem keletkeznek ártalmatlanítandó melléktermékek sem.

Gyengeségek 

A kezelést az adott talajtípushoz kell igazítani. A javulás mértékének számszerűsítéséhez műszerezettség szükséges (főként nyomelemek esetében). A hatás nem azonnali.

Lehetőségek 

A technológia talajjavításra és szennyezőanyagok eltávolítására is használható, akár trágya használatával egyidejűleg. Csökkenti a talaj dinitrogén-oxid és metán kibocsátását.

Veszélyek 

A bioszén PAH és toxikus fémtartalma veszélyt jelenthet, melyeket ökotoxikológiai tesztekkel lehet kimutatni. Hatással van a N ciklusra. A beszerzésnél ügyelni kell arra, hogy megfelelő körülmények között előállított bioszenet vásároljunk (különben nem nevezhető bioszénnek).

Konkrét megvalósult alkalmazások
A terület neve 
Boone Country Iowa, Iowa State University
Alkalmazás helye, ország 
United States
Alkalmazás helye, város 
Iowa
Összefoglaló az alkalmazásról 

Keményfából lassú pirolízissel előállított bioszénnel, talajkezelési technológiát alkalmaztak tipikus Közép-nyugati talajokon (Clarion/finomanyagos, szuperaktív) a talaj minőségének javítása céljából. Laboratóriumi körülmények között vizsgálták a minták tápanyag ellátottságát, pH-ját, kationcserélő kapacitását, sűrűségét, vízáteresztő képességét és víztartalmát bioszén illetve bioszén és trágya hozzáadásával. A kapott eredmények azt mutatták, hogy a bioszénnel történő kezelés szinte minden paraméter esetében jobb eredményt mutatott, mint a kontroll mintánál. A trágya és bioszén együttes alkalmazása nem mutatott jelentős különbséget, a csak bioszénnel kezelt talajokhoz képest.

Talajromlási folyamat 
Talajromlási folyamat, amire alkalmazták 
  • Egyéb degradáció
Publikáció, referencia
Publikációk 

Laird, D.A., Fleming, P., Davis, D.D., Horton, R., Wang, B., Karlen, D.L. 2010. Impact of biochar amendments on the quality of a typical Midwestern agricultural soil. Geoderma 158, 443-449.

Referenciák 

Laird, D.A., Fleming, P., Davis, D.D., Horton, R., Wang, B., Karlen, D.L. 2010. Impact of biochar amendments on the quality of a typical Midwestern agricultural soil. Geoderma 158, 443-449.

Képek
Átlagértékek bioszénnel és trágyával kezelt talajokra
Víztartalom, és vízvisszatartás (6 cm alatti mélységű mintából).
Fajlagos felület meghatározása EGME módszerrel (6 cm alatti mélységű mintából).
Átlagos tömegsűrűség a talajoszlopokban bioszén hozzáadás hatására
Variancia analízis: Mehlich 3 extrahálható tápanyagok (mg/kg), 500 nap után.
Bioszén és trágyaadagolás hatása Mehlich 3 extrahálható tápanyagokra
Talajminta jellemzőinek mért értékei a bioszén, trágya és mélység függvényében
Adatlap tulajdonságai
Adatlap azonosító (eredeti) 
1813
Bevivő 
Csendes Kitti Anita
Státusz 
Publikált
Adatlap típusa 
Talajjavítási technológia
Létrehozás 
2016-04-04
Módosítás 
2018-06-22