Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
- 10 TERMIKUS GYÁRTÁSFOLYAMATOKBÓL SZÁRMAZÓ HULLADÉKOK
- 10 01 erőművekből és egyéb égetőművekből származó hulladékok (kivéve 19)
- 10 01 99 közelebbről nem meghatározott hulladékok
A biomasszából származó éghető anyagok, magas hatékonyságú, innovatív égési
rendszerrel, minimális égéstermékkel képesek hőenergiát előállítani. Alkalmas erre pl. gabonatermelésből, vetőmagtermelésből, malmokból, vagy egyéb mezőgazdasági szektorokból származó másodlagos nyersanyagok. A visszamaradt hulladékok és maradványok égetésénél (kukorica, árpa, szója, napraforgó) keletkező pernye hamu tovább hasznosítható.
Az általam felhasznált tanulmányban, egy osztrák iskolában (Agricultural Technical School of Tulln) rostélyos tüzelésű égetőben 650-850 fokon égették el a biomasszát [1].
[1]: Katja Schiemenz and Bettina Eichler-Loöbermann (2010) Biomass ashes and their phosphorus fertilizing effect on different crops, Nutr Cycl Agroecosyst (2010) 87:471–482
Az égés során keletkező hamu fizikai és kémiai jellemzői az égés időtartamától, hőmérsékletétől, a lehűlés időtartamától, és magától a kiindulási anyagtól függenek. A biomasszában megtalálható kémiai elemek fontos szerepet játszanak az olvadásában, a lerakódás kialakulásában, a hamu szemcsék kibocsátásába, majd az égetést követően a pernye hasznosíthatóságában is. A Ca és Mg általában növeli az olvadáspontot , mialatt a K és Na csökkenti, a kloridok és az alacsony olvadás pontú alkáli- és alumíniumszilikátok szintén képesek szignifikánsan csökkenteni a hamu olvadáspontját. Ezek befolyásolják a szemcsék zsugorodását, hogy az égetés után salak vagy pernye képződik.
Szalmákból, gabonanövényekből, fűfélékből illetve magvakból előállított pernyék kis koncentrációban tartalmaznak Ca-ot és magas koncentrációban Si-ot és K-ot, amely elősegíti a zsugorodást és az olvadást kisebb hőmérsékleten, a fa tüzelőanyagokhoz képest. Ezzel szembe a fa tüzelőanyagokban a Cl tartalom alacsonyabb a fűfélékhez képest [2].
[2] F. Biedermann, I. Obernberger (2005) Ash-related Problems during Biomass Combustion and Possibilities for a Sustainable Ash Utilisation, http://www.bios-bioenergy.at/uploads/media/Paper-Biedermann-AshRelated-…
Az adatlapon megjelölt tartalmak:
[1]: Katja Schiemenz and Bettina Eichler-Loöbermann (2010) Biomass ashes and their phosphorus fertilizing effect on different crops, Nutr Cycl Agroecosyst (2010) 87:471–482
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- kadmium
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- króm
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- réz
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- higany
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- nikkel
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- cink
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- foszfor
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- kálium
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- magnézium
A hamuban jelenlévő elemek koncentrációja a kiindulási biomassza típusától és összetételtől függ. A pernyékben többségében előforduló komponensek: Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, P, Si, Ti, kisebb mennyiségben: As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Tl, V, Zn, illetve ezek mellett Cl és S [2].
[2] F. Biedermann, I. Obernberger (2005) Ash-related Problems during Biomass Combustion and Possibilities for a Sustainable Ash Utilisation, http://www.bios-bioenergy.at/uploads/media/Paper-Biedermann-AshRelated-…
Az adatlapon a vegyi anyag tartalom címszó alatt megadtuk a pernyében előforduló elemek mennyiségét.
Szervetlen anyagokból áll, amelyek bekerülnek a biológiai rendszerkbe, elemkörforgalmakba, átalakulva vagy eredeti formában. A talaj szervetlen strukturális alkotóelemeibe, oxidokban, hidroxidokba és anyagásványokba beépülnek. Talajnedvességgel hidrolizál, illetve a puzzolán-aktivitásnak megfelelő reakciók játszódnak le. A tápanyagként hasznosítható elemeket a növények és más élőlények felveszik, beépítik szervezetükbe.
Adagolási ráta: 1,9 g/edény (1 edényben 6 kg talaj)
Veszélyesség: alkotóelemei és vegyületei nem minősülnek veszélyes anyagnak. Semlegestől eltérő pH-ja a jelenlévő vegyi anyagok mozgékonyságát megváltoztathatja (pl. As-mobilizálás, vagy növényi tápionok immobilizálása, stb.). Puzzolán aktivitás miatt spontán tömbösödés bekövetkezhet. Ha a fémtartalma túllépi a talajokra kihelyezhető határértéket, akkor feldúsulhat.
Meszezőanyagként alkalmazható magas (>10%) CaO tartalma miatt [3].
[3] Zhang F-S, Yamasaki S, Nanzyo M (2002) Waste ashes for use in agricultural production: Liming effect, contents of plant nutrients and chemical characteristics of some metals. SciTotal Environ 284:215–225
Igen, nagy foszfor, kálium tartalmának köszönhetően.
Mg
Cu, Zn
P-tartalom növelésére/pótlására műtrágyák helyett, a hamu növeli a P-felvételt. [1].
[1]: Katja Schiemenz and Bettina Eichler-Loöbermann (2010) Biomass ashes and their phosphorus fertilizing effect on different crops, Nutr Cycl Agroecosyst (2010) 87:471–482
Tápanyag forrás lehet mezőgazdasági talajoknál, termesztőközeg kialakítására, alkalmazható mint zöld trágya [1].
[1]: Katja Schiemenz and Bettina Eichler-Loöbermann (2010) Biomass ashes and their phosphorus fertilizing effect on different crops, Nutr Cycl Agroecosyst (2010) 87:471–482
Mivel puzzolánaktivitással rendelkezik.
Kiegyensúlyozza a szemcseméreteloszlást: homok mellé a finom frakciót biztosítja.
Puzzolán aktivitás, textúrajavítás, növények megtelepedésének elősegítése.
Csak a lúgos pernyék, de ennek pH-ja 5-6 között mozog.
Jelentős Ca tartalma miatt javíthatja. Számításokkal és előkísérletekkel eldönthető.
Magas SiO2 és CaO tartalma, puzzolán tulajdonságainak köszönhetően, alkalmas textúra kialakítására, és elősegíti a növények megtapadását [4].
[4] National Research Council of Malawi (2008) Proceedings of the 2008 annual researcher conference, Lilongwe, 11th-13th March, 2008
Mivel savas pernye nem képes a hidrolizáló talajalkotó ásványokat kilúgozni ( arzenátok, szelenátok, nickelátok, kromátok).
Kolloid mérettartomány (nagy fajlagos felületű szemcsék) és mikroelemtartalom jó baktérium élőhelyet biztosít.
Puzzolánaktivitásának és szilikáttartalmának köszönhetően.
A növények learatása után a talajból eltávozó hamutartalom pótlására alkalmas.
Tárolás közben esővíz hatására megszilárdulhat. Szállítás, rakodás: szállópor kiporzása kontrollálandó. Nedvesítés nem jó megoldás a porzás ellen, mert víz hatására aktiválódik a puzzolán hatás.
A talajba történő hasznosításával összefüggő kockázat a nehézfém-tartalma, különösképpen két fém tekintetében, a Zn és Cd [1].