Illinoisin tutkijat kehittävät sienikäsittelyä jäteveden muuntamiseksi lannoitteeksi

Illinoisin osavaltion Urbanassa Illinoisin yliopiston Urbana-Champaignin tutkijat ovat uranuurtamassa kestävää lähestymistapaa orgaanista jätettä hyödyntävään lannoitteiden tuotantoon. Kahdella innovatiivisella tutkimuksella tiimi on tutkinut sienikäsittelyn mahdollisuuksia muuttaa hydrotermisen nesteyttämisen (HTL) jätevedet käyttökelpoiseksi lannoitteeksi maatalouskasveille.

Hydroterminen nesteytys on prosessi, jossa märkä biomassa, kuten sianlantaa tai ruokajätteitä, muunnetaan bioraakaöljyksi käyttämällä korkean lämpötilan ja korkean paineen olosuhteita. Tämä prosessi tuottaa sivutuotteen, joka tunnetaan nimellä hydroterminen nesteytetty vesifaasi (HTL-AP), joka sisältää tyypillisesti arvokkaita ravinteita lukittuina orgaanisiin muotoihin, jotka eivät ole helposti kasvien saatavilla ja voivat sisältää myös myrkyllisiä raskasmetalleja.

Paul Davidson, maatalous- ja biologisen tekniikan laitoksen apulaisprofessori, selitti: "Vaikka HTL-AP sisältää lannoitukseen hyödyllisiä ravinteita, orgaaniset typpiyhdisteet on hajotettava muotoihin, kuten ammoniakkiin tai nitraatteihin, jotka kasvit voivat imeä, ja myrkyllisiksi. komponentit on poistettava."

Ensimmäisessä tutkimuksessa, jota johti silloinen maisteriopiskelija Vitória Leme, keskityttiin Trametes versicolorin, valkomätäsienen tyyppiseen käyttöön, HTL-AP:n hoitoon. Tulokset osoittivat, että jäteveden käsittely tällä sienellä kolmen päivän ajan nosti merkittävästi nitraatti- ja ammoniakkipitoisuuksia.

Lemen valmistumisen jälkeen jatko-opiskelija Karla Lopez jatkoi tutkimusta. Toisessa tutkimuksessa hän yhdisti sienihoidon bakteerien nitrifikaatioprosessiin ammoniakin edelleen muuntamiseksi nitraatiksi, mikä saavutti 17--kertaisen kasvun nitraattipitoisuudessa.

Lopez korosti, että optimaaliset tulokset saavutettiin, kun mikro-organismeja pidettiin vedessä, jonka pH oli 6-7,5. Hän totesi: "Tuloksemme viittaavat myös siihen, että sieni ei vain auta ravinteiden talteenotossa, vaan sillä on myös rooli jäteveden myrkkyjen poistamisessa."

Näiden lupaavien tulosten pohjalta Davidsonin tiimi tutkii nyt tämän käsitellyn jäteveden käyttöä vesiviljelykasvien kasvattamiseen tavoitteenaan luoda kiertotalousmalli, joka minimoi märän biomassan pitkän matkan kuljetuksen tarpeen. Hän aikoo integroida tämän käsittelyjärjestelmän lähelle sikatiloja tai vastaavia maatalousjärjestelmiä prosessin virtaviivaistamiseksi jätteen syntymisestä lannoitteiden levittämiseen.

USDA National Institute of Food and Agriculture -instituutin tukema tutkimus on merkittävä askel kohti fossiilisten polttoaineiden kulutuksen vähentämistä lannoitteiden tuotannossa ja maatalouskäytäntöjen kestävyyden lisäämistä.