Búza szalma pernye

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
Hulladék, melléktermék megnevezéseBúza szalma pernye
Hulladék, melléktermék angol megnevezése
Wheat Straw Ash (WSA)
Hulladékra, melléktermékre kitöltött adatlap típusa
Konkrét hulladék, melléktermék jellemzése
Funkcionális jellemzés
Energiaipari eredetű, nem veszélyes hulladék
Hulladék EWC kódszáma
  • 10 TERMIKUS GYÁRTÁSFOLYAMATOKBÓL SZÁRMAZÓ HULLADÉKOK
  • 10 01 erőművekből és egyéb égetőművekből származó hulladékok (kivéve 19)
  • 10 01 99 közelebbről nem meghatározott hulladékok
Hulladék, melléktermék halmazállapota
Szilárd
Hulladékot eredményező technológia rövid leírása

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.
Egy tanulmány alapján (amely szerint megadtuk a kémiai összetételt) 1-5 mm-es búza szalmát égettek el 575 +- 25 ℃ 5 órán keresztül elektromos kemencében, mivel kísérleteik szerint ez volt az optimális idő és hőmérséklet olyan pernye előállításához, amelyben a maximális a SiO2 mennyisége [1].
[1] H. Biricik, F. Aköz, l. Berktay, A. N. Tulgar (1999) Study of pozzolanic properties of wheat straw ash, Cement and Concrete Research 29:637–643

Van-e termelő- vagy termékspecifikus jellemzője a hulladéknak?

A biomassza égetése során keletkező hamu és pernye fizikai és kémiai jellemzői függenek a kiindulási anyag összetételétől és az égési technológiától. A biomasszában megtalálható kémiai elemek és szennyezőanyagok befolyásolják az égési folyamatot, az égetőkemence és a ciklon falára lerakódó salakmennyiséget, valamint a keletkezett hamu és pernye hasznosíthatóságát. A fa tüzelőanyag égetése során keletkezett filter pernye nehézfém tartalma (Zn és Cd) nagyobb, mint a tűztéri hamué és a szalmákból, gabonanövényekből, fűfélékből, illetve magvakból keletkezett pernyéké. Ugyanakkor, a tűztéri hamu általában több növényi tápanyagot (K, Mg és P) és meszes anyagot (Ca) tartalmaz, mint a pernye. A fa és fakéreg alapú hamuk Ca-ban gazdagok, míg a szalma és gabona égetéséből származó hamuk K és Si tartalma nagy [2].
A szalmából előállított pernyék pH-ja lúgos tartományba esik, 8 és 11 között változik [11].
[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-…
[11] M. Piekarczyk, K. Kotwica, D. Jaskulski (2011) The elemental composition of ash from straw and hay in the context of their agricultural utilisation, Acta Sci. Pol., Agricultura 10(2)97-104

Az adatlapon megjelölt tartalmak:
[1] H. Biricik, F. Aköz, l. Berktay, A. N. Tulgar (1999) Study of pozzolanic properties of wheat straw ash, Cement and Concrete Research 29:637–643

Veszélyes hulladéknak minősül-e?
nem
Hulladék jellemzése anyagként
Termék
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • szilícium
Egyéb vegyi anyag
oldható és oldhatatlan SiO2 Forrás [1]
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Fő komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
73.06 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • alumínium
Egyéb vegyi anyag
Al2O3 Forrás:[1]
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Fő komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
3.90 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • vas
Egyéb vegyi anyag
Fe2O3 Forrás: [1]
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Fő komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
1.75 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • kálcium
Egyéb vegyi anyag
CaO Forrás: [1]
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Fő komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
8.12 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • magnézium
Egyéb vegyi anyag
MgO Forrás: [1]
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Fő komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
2.80 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • kén-trioxid
Egyéb vegyi anyag
Forrás: [1]
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
1.91 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • kálium
Egyéb vegyi anyag
Forrás: [1]
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
5.85 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • nátrium
Egyéb vegyi anyag
Forrás: [1]
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
1.83 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Egyéb szervetlen vegyi anyagok
  • kálcium
Egyéb vegyi anyag
Forrás: [1]
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
3.05 %
Vegyes hulladék/termék neve
Búza szalma pernye
Vegyes hulladék/termék összetevői

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.

Vegyes hulladék/termék viselkedése, sorsa a környezetben, egyéb jellemzői

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.

pH
10
Homogenitás
Inhomogén
Puzzolánaktivitás
igen
Hasznosítják-e (mások) ezt a hulladékot, mellékterméket?
Igen
Mire hasznosítják?

Cementhez keverve adalékanyagként [1]. Habarcs előállítására, mivel növeli a mechanikai szilárdságot [6][9]. Betonhoz keverve adalékanyagként [8].

Referenciák hasznosításra

[1]: H. Biricik, F. Aköz, l. Berktay, A. N. Tulgar (1999) Study of pozzolanic properties of wheat straw ash, Cement and Concrete Research 29:637–643
[6]: N. M. Al-Akhras, B. A. Abu-Alfoul (2001) Effect of wheat straw ash on mechanical properties of autoclaved mortar, Cement and Concrete Research 32:859–863
[8]: N. M. Al-Akhras (2012) Durability of wheat straw ash concrete to alkali-silica reaction, Proceedings of the ICE - Construction Materials, Volume 166, Issue 2, pages 65 –70
[9]: Goyal Ajay, Kunio Hattori, Ogata Hidehiko, Garg Monika, Anwar A.M, Ashraf M, Mandula (2007) Synergic Effect of Wheat Straw Ash and Rice-Husk Ash on Strength Properties of Mortar, Journal of Applied Sciences, 7:3256-3261

Veszélyességi jellemzők a besorolás szerint
Nincs besorolva
Vizsgálták-e a káros hatást a konkrét hulladéknál/melléketerméknél?
Igen
Ha vizsgálták a káros hatást, akkor adja meg, hogy mit, milyen módszerrel, ki mérte és milyen eredménnyel

Nehézfém-tartalmát vízsgálták mezőgazdasági hasznosítás szempontjából és azt az eredményt kapták, hogy nem lépi túl a határértékeket, tehát javasolt a használata [11]. A talajhoz keverve a mikrobiális aktivitást nem változtatja meg [12].
[11] M. Piekarczyk, K. Kotwica, D. Jaskulski (2011) The elemental composition of ash from straw and hay in the context of their agricultural utilisation, Acta Sci. Pol., Agricultura 10(2)97-104
[12] L. F. Elliott, D. Tittemore, R. I. Papendick, V. L. Cochran, D. F. Bezdicek (1981) The Effect of Mount St. Helens Ash on Soil Microbial respiration and Numbers, Journal of Environmental Quality Vol. 11 No. 2, p. 164-166

Feltételezett káros hatások, az anyag veszélyessége

Veszélyesség: alkotóelemei és vegyületei nem minősülnek veszélyes anyagnak. Báziskus pH-ja a jelenlévő vegyi anyagok mozgékonyságát megváltoztathatja (pl. As-mobilizálás, vagy növényi tápionok immobilizálása, stb.). Puzzolán aktivitás miatt vízzel érintkezve spontán tömbösödés bekövetkezhet. Ha a fémtartalma túllépi a talajokra kihelyezhető határértéket, akkor feldúsulhat.

Alkalmas lehet-e talajjavításra általában?
Igen
Indoklás, referenciák

Meszezőanyagként alkalmazható magas (>10%) CaO tartalma miatt [4]. Mikrotápanyagokban gazdag (Fe, Mn, Zn, Cu), valamint talajt felépítő elemekben (Ca, Mg, Na, K, S, P), emellett lúgos pH-ja emeli a savas talaj pH- értéket [10][11].
[4] 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
[10] M. J. Khan, M. Qasim (2008) Integrated use of boiler ash as or ganic fertilizer and soil conditioner with NPK in calcareous soil, Songklanakarin J. Sci. Technol. 30(3)281-289
[11] M. Piekarczyk, K. Kotwica, D. Jaskulski (2011) The elemental composition of ash from straw and hay in the context of their agricultural utilisation, Acta Sci. Pol., Agricultura 10(2)97-104

Alkalmas lehet-e speciális tápanyagigény kielégítésére?
Igen
Indoklás, referenciák

P-tartalom növelésére/pótlására műtrágyák helyett, a hamu növeli a P-felvételt. [3][11].
[3]: Katja Schiemenz and Bettina Eichler-Loöbermann (2010) Biomass ashes and their phosphorus fertilizing effect on different crops, Nutr Cycl Agroecosyst (2010) 87:471–482
[11] M. Piekarczyk, K. Kotwica, D. Jaskulski (2011) The elemental composition of ash from straw and hay in the context of their agricultural utilisation, Acta Sci. Pol., Agricultura 10(2)97-104

Alkalmas lehet-e termesztőközeg adaléknak?
Igen
Indoklás, referenciák

Tápanyag forrás lehet mezőgazdasági talajoknál, termesztőközeg kialakítására, alkalmazható mint zöld trágya [3]. A növényeknek tápanyagot biztosít [1][5][7].
[1] H. Biricik, F. Aköz, l. Berktay, A. N. Tulgar (1999) Study of pozzolanic properties of wheat straw ash, Cement and Concrete Research 29:637–643
[5] National Research Council of Malawi (2008) Proceedings of the 2008 annual researcher conference, Lilongwe, 11th-13th March, 2008
[7] [7]: J. Ruth Dodson (2011) Wheat straw ash and its use as a silica source, PhD theme, University of York Chemistry
[3]: Katja Schiemenz and Bettina Eichler-Loöbermann (2010) Biomass ashes and their phosphorus fertilizing effect on different crops, Nutr Cycl Agroecosyst (2010) 87:471–482

Alkalmas lehet-e talajlazításra, tömörödött talajok szerkezetének javítására?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e fizikai stabilizálásra, laza, ingoványos talajok textúrájának javítására?
Igen
Indoklás, referenciák

Mivel puzzolánaktivitással rendelkezik [1][7].
[1] H. Biricik, F. Aköz, l. Berktay, A. N. Tulgar (1999) Study of pozzolanic properties of wheat straw ash, Cement and Concrete Research 29:637–643
[7]: J. Ruth Dodson (2011) Wheat straw ash and its use as a silica source, PhD theme, University of York Chemistry

Alkalmas lehet-e eróziógátlásra?
Igen
Indoklás, referenciák

Puzzolán tualjdonságainak köszönhetően, mindemellett a tápanyagtartalma miatt elősegítheti a növények megtelepedését és stabilizálhatja az eróziónak kitett felületeket [1][7].
[1] H. Biricik, F. Aköz, l. Berktay, A. N. Tulgar (1999) Study of pozzolanic properties of wheat straw ash, Cement and Concrete Research 29:637–643
[7]: J. Ruth Dodson (2011) Wheat straw ash and its use as a silica source, PhD theme, University of York Chemistry

Alkalmas lehet-e szennyezőanyagok mozgékonyságának, hozzáférhetőségének csökkentésére?
Igen
Indoklás, referenciák

Nincs rá hivatkozás, de feltételezhetően alkalmas lehet adalékanyagként savas környezetben és stabilizálhatja a mozgékony fémeket.

Alkalmas lehet-e geotechnikai elemek előállítására?
Igen
Indoklás, referenciák

Puzzolánaktivitásának köszönhetően [1][7].
[1] H. Biricik, F. Aköz, l. Berktay, A. N. Tulgar (1999) Study of pozzolanic properties of wheat straw ash, Cement and Concrete Research 29:637–643
[7]: J. Ruth Dodson (2011) Wheat straw ash and its use as a silica source, PhD theme, University of York Chemistry

Hasznosítással összefüggő kockázatok

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 [3].
[3]: Katja Schiemenz and Bettina Eichler-Loöbermann (2010) Biomass ashes and their phosphorus fertilizing effect on different crops, Nutr Cycl Agroecosyst (2010) 87:471–482

Adatlap azonosító (eredeti)
1453
Bevivő
Ujaczki Éva
Státusz
Publikált
Adatlap típusaHulladék / melléktermék felmérés
Létrehozás
Módosítás