BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Rene Felzmann
(2022):
Ammoniumsorption von Biokohlen: Potenziale und Limitierungen.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Verfahrens- und Energietechnik (IVET),
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 64.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Aufgrund der Nährstoffverluste, speziell Ammonium, bei der Ausbringung von Gülle aus der Tierproduktion oder anaeroben Vergärung auf Felder besteht die Möglichkeit, diese Verluste und potenziellen Emissionen mittels Biokohle langfristig zu binden. Eine Meta-Analyse wurde zur Ammoniumsorption von Biokohlen in Böden durchgeführt, dabei konnten Ausreißer festgestellt werden, die aufgrund des verwendeten Bodens beziehungsweise aufgrund hoher Zugabemengen der Biokohle erklärt werden konnten. Auch flüssige Quellen wie Abwässer und Urin enthalten Ammonium, einige Studien dazu wurden auf die Sorptionsmechanismen und -mengen untersucht und verglichen. Als Bindungsmechanismen verantwortlich zeigten sich Oberflächenkomplexierung, physikalische Adsorption, elektrostatische Adsorption und der Kationenaustausch. Vor allem Hydroxyl- und Carbonylgruppen spielen bei der Bindung von Ammonium an Biokohle eine zentrale Rolle. Potenziale für einen zukünftigen Einsatz von Biokohle zur Bindung von Ammonium und zur Etablierung einer Kreislaufwirtschaft liegen in der genauen Kenntnis der Parameter des Mediums, in dem die Biokohle zur Sorption eingesetzt werden soll. Weiters ist das Ausgangsmaterial der Biokohle selbst besonders wichtig, da sich bestimmte Materialien sehr gut für eine effiziente Sorption eignen und andere weniger. Auch die Zugabemenge ist von Relevanz für die Effizienz der Bindung. Als sehr geeignet für eine Sorption der Stickstoffverbindung Ammonium an Biokohle sind kohlenhydrathaltige Ausgangsmaterialien und die Zugabe dieser Biokohlen in Böden mit einem niedrigen pH-Wert. Besondere Aufmerksamkeit sollte man auch der Modifizierung und Aktivierung der Biokohlen schenken, da man die Sorptionsmengen dadurch deutlich steigern und die Effizienz erhöhen konnte. Limitierend wirkten die Anwesenheit anderer Kationen, da eine Konkurrenz um die Bindungsstellen herrschte.
- Beurteilende*r: Soja Gerhard