Sojapflanzen aus Pflanzenversuchen am Forschungszentrum Jülich mit verschiedenen Bagasse-basierten Phosphor(P)-Düngern und Nennung der enthaltenen P-Phasen in diesem Düngern
Quelle: BAM, Fachbereich Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung und Forschungszentrum Jülich GmbH, IBG-2 Pflanzenwissenschaften
Bei der Zucker- und Ethanolherstellung aus Zuckerrohr fällt der Abfallstoff Bagasse an. Bagasse ist der Rückstand des ausgepressten Zuckerrohrs. Bisher wird Bagasse überwiegend zur Stromproduktion verbrannt, wobei jedes Jahr etwa 10 Millionen Tonnen Bagasseasche anfallen, die anschließend auf Halden deponiert werden. Bagasseasche enthält die essenziellen Nährstoffe Phosphor und Kalium und könnte als Dünger eingesetzt werden. Allerdings ist die Pflanzenverfügbarkeit von Phosphor aus Bagasseasche gering, was die Verwendung der Asche als Phosphordünger einschränkt.
Im Rahmen des deutsch-brasilianischen BMBF-Projekt „ASHES“ stellten wir nährstoffreiche und düngewirksame Bagasse-basierte thermische Produkte her. In einem ersten Schritt wurde Bagasse zusammen mit Hühnerdung thermisch behandelt, um die Konzentrationen der Nährstoffe zu erhöhen. Die Düngewirksamkeit der enthaltenen Phosphatverbindungen in den Aschen konnte durch eine anschließende thermochemische Nachbehandlung mit Alkali-Additiven gesteigert werden. Die Düngewirkung dieser Produkte wurde in Pflanzenwachstumsversuchen am Forschungszentrum Jülich mit Sojapflanzen auf brasilianischen Böden bestätigt, wodurch der Phosphor aus der Bagasse im Nährstoffkreislauf gehalten werden kann.
Es konnte gezeigt werden, dass die positive Düngewirkung mit den enthaltenen Mineralphasen der Phosphatverbindungen in den thermischen Produkten zusammenhängt. Die Bildung der Calciumalkaliphosphate Ca(Na,K)PO4 konnte mit einer hohen Düngewirkung korreliert werden. Wenn Phosphatverbindungen ohne Alkalimetalle (Natrium und Kalium) gebildet wurden, führte dies zu einer schlechteren Düngewirkung. Die erhöhte Düngewirkung in Pflanzenversuchen konnten auch durch verschiedene chemische Extraktionen und mittels DGT-Technik (engl. Diffusive Gradient in Thin-films) bestätigt werden.
Soybean Fertilized by P-Phases from Bagasse-Based Materials: P-Extraction Procedures, Diffusive Gradients in Thin Films (DGT), and X-ray Diffraction Analysis (XRD)
Hannes Herzel, V. Dombinov, Christian Vogel, S. Willbold, G. V. Levandowski, M. Meiller, F. Müller, J. W. Zang, W. A. da Fonseca-Zang, N. D. Jablonowski, S. D. Schrey, Christian Adam
erschienen in Agronomy, Band 10, Seite 895 ff., 2020
BAM Fachbereich Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung und Fachbereich Schadstofftransfer und Umwelttechnologien