Szennyezett területek hasznosítása a BIOFINOM K+F projekt eredményei alapján

Szennyezett területek hasznosítása a BIOFINOM K+F projekt eredményei alapján Illésné Sándor Andrea témafelelős KÁRMENTESÍTÉS AKTUÁLIS KÉRDÉSEI című konferencia 2011. március 17-18. Budapest ELGOSCAR-2000 Környezettechnológiai és Vízgazdálkodási Kft. 1134 Budapest, Klapka utca 1-3. Tel.: +36/1/363-7231, Fax: +36/1/467-0188 E-mail: [email protected]

A BIOFINOM projekt A projekt stratégiai célja, egy olyan eljárás kifejlesztése, amely lehetővé teszi a különböző típusú szennyezett/barnamezős területek fenntartható gazdasági hasznosítását. A szennyezett talajok biológiai kezelését kombinálni lehet vegyipari alapanyagok előállításával, biotechnológiai eszközökkel.

FITOREMEDIÁCIÓ In-situ kármentesítési technológia, ahol a növény aktív résztvevője a kármentesítésnek. A nehézfém-ionok kivonása és akkumulációja a növény szervezetében. A talajszerkezetet lazítják, és a talaj remediációjában szerepet játszó baktériumok számára megfelelő felület biztosítása a növények felületén.

BIOFINOMÍTÁS A zöld biomassza felhasználása, egy olyan komplex rendszer (begyűjtés, aprítás, silózás, préselés) alkalmazásával, mely nem állít elő melléktermékeket. A biomassza egészét használja fel, figyelembe véve a fenntarthatóság ismérveit.

Szennyezett területek hasznosítása a BIOFINOM K+F projekt eredményei alapján

A projekt célja 1. Két, egyenként már alkalmazott eljárás kombinációjának laboratóriumi és kisüzemi szinten történő tesztelése. 2. Az új eljárás más alternatív energiatermelő megoldásokkal való kombinálhatóságának vizsgálata. 3. Továbbá az új technológia gazdasági hasznosításának előkészítése. Barnamezős területek: a használaton kívül került, általában környezetszennyezéssel terhelt, leromlott fizikai állapotú földterületeket.

Értékes növényi biomassza előállításán keresztül újra termelésbe vonhatjuk.


A projekt résztvevői A projektet a Jedlik Ányos program „Élhető, fenntartható környezet” alprogramon belül konzorciumi formában valósítottuk meg. Projekt azonosító: NKFP_07_4-BIOFINOM A konzorcium tagjai: 1. ELGOSCAR-2000 Környezettechnológiai és Vízgazdálkodási Kft. 2. BAY ZOLTÁN Alkalmazott Kutatási Közalapítvány (BAY BIO ; BAY LOGI) 3. DEBRECENI EGYETEM Agrártudományi Centrum Karcagi Kutatóintézete 4. BIOCENTRUM Környezetvédelmi és Vízgazdálkodási Kft.


Projekt-költségvetés megoszlása Összköltség: 453.751.000 Ft.


A mintaterületek kiválasztása Szénhidrogénnel szennyezett terület Debrecen, Repülőtér I-es üzemanyagtároló

2.000 – 6.000 mg/kg CH tartalom

Nehézfémmel szennyezett terület Gyöngyösoroszi, Szárazvölgyi Zagytározó III. számú tározótere Zn, Cu, Cd, Pb szennyezés, alacsony pH


A debreceni mintaterület művelése 1.

Művelt terület: 2008-ban 1500 m2 2009-ben 7000 m2 2010-ben 7000 m2

Talajmarózás, szántás TERRASOL juhkomposzt

Foto by Karcagi Kutatóintézet


A gyöngyösoroszi mintaterület művelése

Művelt terület: 2008-ban 600 m2 2009-ben 780 m2 2010-ben 9.150 m2

5%(m/m) mészkőörlemény P pótlás 30 t/ha komposzt



Kísérletek a „HAF” telephelyen Tenyészedényes modellkísérlet - 300 db 50 liter térfogatú tenyészedény - 128 db 300 liter térfogatú hordó Kontroll, 30 t/ha, 50 t/ha komposzt



A vizsgált növényfajok 2008-ban 107 fás és lágyszárú növényfaj és fajta Növénytermesztési és biofinomítási tapasztalatok alapján 2009-ben 15 növényfaj és fajta, 2010-ben 6 növényfaj és fajta:

Silócirok (Róna1), köles (Maxi), bíbor kasvirág, sáfrányos szeklice, energiafűz (Express), sida Főbb szempont: értékes hatóanyag tartalom, szennyezőanyag tolerancia, biomasza hozam


Sida (Sida Hermaphrodita L. Rusby) • a mályvafélék családjába tartozik • bokros jellegű évelő növény (3-5 m magas) • egy tőből 20-40 télen elszáradó szárat növeszt

• a sida egy nagyon értékes magas fehérje tartalmú, magas mézhozamot biztosító termesztett faj, melyet energetikai célokra is kiválóan lehet használni • ültetvényt 60-120 tő/hektár mennyiségben célszerű ültetni • ősszel a nedvességtartalma 1517%-ra lecsökken • sida pellet fűtőértéke a bükkfáéhoz hasonló


Sida (Sida Hermaphrodita L. Rusby) • a fagyoknak, a szárazságnak ellenálló növény • talaj tápanyag ellátottságával kapcsolatban nincsenek különösebb igényei, műtrágyázás szempontjából kevésbé igényes • megél szennyvíztelepi iszapon, szénhidrogénekkel és nehézfémekkel szennyezett talajon • gyökérzóna nehézfém fitostabilizációs hatása jelentős


Biofinomítás lépései Fizikai előkészítő műveletek

Mintavétel, betakarítás

Kivonatkészítés

Szilárd fázis leválasztása

Tesztmérések Koncentráló műveletek Tisztítás

Minőségi, mennyiségi vizsgálatok

2008.

Végtisztítás

2009.

Szilárd maradék

Egyéb biotechnológiai, kémiai átalakítás

2010.


Növények tesztelése biofinomítás szempontjából Fizikai/kémiai módszerrel kivonatok készítése → tesztmérések, beltartalmi vizsgálatok, antivirális, antibakteriális, antifungális és antioxidáns aktivitási vizsgálatok, a szennyező anyagok jelenlétét az adott frakciókban Alapanyagok hasznosíthatósága fermentációs kísérletekben – tejsav, etanol gyártás A teszt területre kerülő potenciális növényfajok és fajták meghatározása

2009-ben 15 növény: bársonyvirág, bíbor kasvirág, borsikafű, energiafűz, köles, lednek, levendula, mézontófű, oregánó, pohánka, repce, sáfrányos szeklice, siló cirok, szemes cirok


Preparatív előállítás, termékfejlesztési lépések 1. Alkoholos bíbor kasvirág kivonat: Immunerősítő, antivirális hatás Szennyezőanyag μg/l nagyságrendben van jelen 2. Sáfrányos szeklice olaj: >90% linolsav Salátaolaj, gyógyászat – érelmeszesedés Kozmetikai ipar, Lakk- és festékipar – lakkoknak magas fényt ad Szeklice színanyag Szeklice szappan 3. Bioetanol Köles Antifungális hatás Szennyezett területek hasznosítása a BIOFINOM K+F projekt eredményei alapján

Fitoremediációra alkalmas fás szárú növények vizsgálata Barnamezős területen energetikai hasznosításra alkalmas szennyezett biomassza tömeg keletkezik égetés (fenyő, nyír, akác, tölgy, nyár, sida) Tüzeléstechnikai vizsgálatok: - Nedvességtartalom - Hamutartalom - Illótartalom - Elemi összetétel - Égéshő mérése - Fűtőérték számítás

Brikett, a kisebb nedvességtartalom miatt


Maradék anyagok kezelési lehetőségei Cél: az égési maradék biztonságos, környezetkárosítás nélkül felhasználható, deponálható legyen

• Hamu könnyen kioldható nehézfém-tartalom miatt veszélyes hulladék • Nehézfém a hamuból kioldás után bioszorpció segítségével eltávolítható, visszanyerhető • Hamu felhasználhatóvá válik - káliumműtrágya gyártás, - komposztgyártás, - tisztítószer gyártás, - szappan-előállítás, - üveggyártásban, - építőiparban.


Pilot üzem

aprítás

préselés

desztilláló

brikettálás

fermentor és vezérlő egység


Barnamezős területek felmérése Korábban gazdaságilag fejlett, jelenleg alulhasznosított területek, melyek rendelkeznek valamilyen infrastruktúrával, jellemzőjük a rossz kulturállapot és környezetszennyezéssel való terheltség.

Területcsoportok: Ipari (vegyipari, kohászati…) Bányászati (külszíni, mélyművelésű) Mezőgazdasági Kereskedelmi Katonai területek (régi épületek, üzemanyag tárolók) MÁV (üzemanyag szennyezések átfejtőknél, tárolóknál) Hulladéklerakók Egyéb területek Szennyezett területek hasznosítása a BIOFINOM K+F projekt eredményei alapján

Barnamezős területek felmérése • Egységes adatgyűjtő kérdőív • Önkorményzatok, ipari parkok megkeresése • Adatkérés az ITD Hungary és a VITUKI adatbázisból

• Adatgyűjtés nehézségei •Regiszter tanulmány készült egy erre kifejlesztett szoftverrel


Felmérés eredményei Felmért barnamezős terület nagysága:

4.546 ha

Felmért barnamezős területek száma:

236 db

Ebből belterületen helyezkedik el:

123 db

Barnamezős területtel rendelkező települések száma:

88 db

Feltételezhetően valamilyen szennyezettséggel terhelt területek száma:

125 db


Összefoglalás Szennyezett/Barnamezős területeken számos növény sikeresen termeszthető, megfelelő talaj-előkezelési lépések után. A szennyezett/barnamezős területeken termesztett növények biofinomításba történő integrálása hatékonyan kivitelezhető. Nagy hozzáadott értékű elsődleges termékek állíthatók elő.

Maradék anyagok alkalmasak másodlagos termékek előállítására és energetikai felhasználásra. Szennyezett területek hasznosítása a BIOFINOM K+F projekt eredményei alapján

Köszönöm megtisztelő figyelmüket!

ELGOSCAR-2000 Környezettechnológiai és Vízgazdálkodási Kft. 1134 Budapest, Klapka utca 1-3. Tel.: +36/1/363-7231, Fax: +36/1/467-0188 E-mail: [email protected]

Szennyezett területek hasznosítása a BIOFINOM K+F projekt eredményei alapján

Recommend Documents