바이오 솔리드內 질소, 도시토양·식물성장 도와

[스마트에프엔=김미정 기자] "제로 폐기물"트렌드는 바이오 솔리드 형태의 친구를 가질 수 있습니다. 바이오 솔리드는 가정용 폐기물을 도시 폐수 시스템에서 처리 한 후 생산되는 물질입니다. 과거에는이 고형물 대부분이 매립지로 옮겨졌습니다. 그러나 지난 수십 년에 걸쳐 개발 된 공정은 "예외적 품질"바이오 솔리드를 만들 수 있습니다.

이 새로운“EQ”바이오 고체는 오염 물질과 병원체가 적지 만 영양소는 높습니다. 비료 및 기타 토양 건강 개선이 필요한 농업 또는 도시 토양에 적용 할 수 있습니다. 그것은 이전의“폐기물”재료를 재사용하고 그 과정에서 환경을 돕습니다.

바이오 솔리드는 식물의 주요 영양소 인 질소가 풍부하기 때문에 가치가 있습니다. 그러나 비료로 사용되는 바이오 솔리드의 질소 중 일부만이 식물에 이용 가능해집니다. 이 분획을 생체 이용 가능한 질소라고합니다.

Virginia Tech의 연구원 인 Odiney Alvarez-Campos는“토양에 생물학적 고형물을 첨가 할 때 얼마나 많은 질소가 생물학적으로 이용 가능한지 알아야합니다. "우리는 건강한 작물 성장과 수확량을 위해 충분한 양을 공급하고 싶지만 질소는 과도하지 않습니다."

너무 많은 질소가 환경을 오염시킬 수 있기 때문입니다. 지표수와 지하수로 유입되어 수생 생태계에 영향을 줄 수 있습니다. Alvarez-Campos는“이것은 오염되지 않은 상태에서 식물의 성장을 지원하는 것 사이의 균형입니다.

새로운 연구에서 Alvarez-Campos와 그녀의 동료들은 도시 토양에서 다양한 바이오 고형 제품의 질소가 생체 이용 가능하게 된 정도를 테스트했습니다. 그들은 복잡한 요소를 발견했습니다. 도시 토양의 특성이 저하되면 식물에 대한 바이오 고체의 질소 이용률이 감소 할 수 있습니다.

“도시 토양은 종종 압축되고 분해 된 토양입니다. 유기물과 영양분이 적을 수 있습니다.”라고 Alvarez-Campos는 말합니다. 건축 및 교통 체증과 같은 인간 활동은 도시 토양을 악화시킬 수 있습니다.

“바이오 솔리드는 이러한 토양을 복원하는 데 도움이되는 것을 가지고 있습니다. 예를 들어, 바이오 솔리드의 유기물은 토양 다짐을 줄일 수 있습니다. 토양을 경작하기 쉽고 식물의 뿌리가 자랄 수 있도록 도와줍니다. 바이오 솔리드는 또한 식물의 성장에 중요한 토양의 수분 침투 및 보유를 증가시킬 수 있습니다.

연구원들은 5 가지의 바이오 솔리드 제품을 테스트했습니다. 모든 제품은 "예외 품질"이었습니다. 바이오 솔리드 중 일부에는 다른 재료가 혼합되어있었습니다.이 재료에는 건조 유기 및 무기 재료가 포함되었습니다. 목표는 바이오 고체를 건조시키는 것이 었습니다.

Alvarez-Campos는“도시 지역에 바이오 고체를 적용 할 때 직면 한 주요 과제 중 하나는 수분 함량이 높다는 것입니다. 수분이 많은 바이오 솔리드 제품은 운반, 취급 및 확산이 더 어렵습니다.

이 연구는 우디 물질과 혼합되지 않은 바이오 솔리드가 우디 물질과 혼합 된 바이오 솔리드 제품보다 더 많은 생체 이용 질소를 생성 함을 보여 주었다. 도시 토양의 낮은 유기물 및 높은 점토 함량은 생물 고체로부터 생체 이용 가능한 질소의 양을 감소시켰다. 또한 사용 가능한 질소를 추정하기 위해 실험실 방법의 효과를 줄였습니다.

또한, 연구원들은 바이오 솔리드로부터 질소 이용 가능성을 가장 잘 추정 할 수있는 일반적으로 사용되는 실험실 방법을 사용했습니다. 이 방법을 7 일 혐기성 배양이라고합니다. Alvarez-Campos는“바이오 솔리드의 질소 이용 가능성을 나타내는 지표로 사용될 가능성이 가장 크다”고 말했다.

토양이 열화되면 질소 이용률이 낮아질 수 있음을 아는 것이 중요합니다. Alvarez-Campos는“토양 분해 정도에 맞게 바이오 고체 적용률을 조정하는 데 도움이 될 것입니다.

이러한 발견은 중요한 첫 단계입니다. 연구원들은 도시 토양에 적용된 바이오 솔리드의 질소 이용 가능성을 추정하기위한 빠른 테스트의 신뢰성을 평가하고 있습니다. 또한 연구 영역을 확장하려고합니다. “이 연구에서는 버지니아 남서부의 도시 토양을 대표하는 토양을 사용했습니다. 미래의 연구는 더 다양한 도시 토양과 조경에서 바이오 고체 응용의 영향을 평가할 것입니다.

Alvarez-Campos는“오일 고형물을 토양으로 재활용하는 것은 폐기물을 관리하는 가장 지속 가능한 방법 중 하나입니다. "이것은 질소와 같은 탄소와 영양분을 토양으로 돌려주고 식생이 자라는 데 도움이됩니다."

바이오 솔리드가 농업 지역이나 도시 경관에 적용되지 않으면, 매립지로 처분되거나 소각됩니다. "토양에 적용될 때, 생물 고체는 불쾌한 폐기물이 아니라 귀중한 자원이된다"고 그녀는 말했다.



김미정 기자 liz4435@hanmail.net