Ocena wykorzystania ekstrakcji za pomocą NaOH do oznaczania zawartości substancji humusowych w kompostowanym materiale

• Autorzy: Siebielska I. , Sidełko R. , Walendzik B. , Kołacz N , Skubała A

Warianty tytułu

EN

The assessment of using NaOH extraction to determine the amount of humic substances in composted material

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metoda oznaczenia zawartości substancji humusowych zastosowana w badaniach jest powszechnie używana do oznaczania stężeń wspomnianych związków w kompostach. Celem przeprowadzonych badań wstępnych pracy była ocena przydatności metody ekstrakcji za pomocą roztworu 0,5 M NaOH w materiałach pobranych z kolejnych faz kompostowania w celu określenia stopnia dojrzałości produktu. Próbki do badań pobrano z miejskiej oczyszczalni ścieków Przedsiębiorstwa „Wodociągi Słupsk” o średniodobowym przepływie docelowym wynoszącym około 28 200 m³ ścieków. Wsadem do kompostowania były odwodnione i przefermentowane osady ściekowe zmieszane ze słomą, korą i zrębkami. Uzyskane w badaniach wyniki w przypadku materiałów z fazy gorącej były obarczone dużym błędem. Na tej podstawie uznano, iż ekstrakcja substancji humusowych za pomocą roztworu NaOH może być metodą zalecaną jedynie dla dojrzałego produktu kompostowania.

EN

The research method which was used in these studies is commonly used to determine concentrations of humic acids and humin acids in the soil. The aim of this study was to evaluate the usefulness of NaOH extraction method of materials taken from the first and last phase of composting. The samples were taken from wastewater treatment plant, which flow target was approximately 28 200 m 3 of sewage. The feedstock for composting was dehydrated and fermented sewage sludge mixed with straw, bark and wood chips. Five samples were tested; compost from the second week of composting - hot phase of composting (the sample 1), compost from the fifth week of composting (the sample 2) - end of the hot phase of composting, mature compost (the sample 3) - and of the maturing phase, compost prepared to further use, the dehydrated and fermented sewage sludge and the straw. The sample 1 contained 5.24 g/kg dry matter of the carbon of the humic acids and 3.38 g/kg dry matter of the carbon of the humin acids. The sample 2 contained 5.85 g/kg dry matter of the carbon of the humic acids and 3.52 g/kg dry matter of the carbon of the humin acids. The sample 3 contained 4.53 g/kg dry matter of the carbon of the humic acids and 3.11 g/ kg dry matter of the carbon of the humin acids. The sample 4 contained 6.34 g/kg dry matter of the carbon of the humic acids and 3.29 g/kg dry matter of the carbon of the humin acids. The sample 5 contained 6.56 g/kg dry matter of the carbon of the humic acids and 6.14 g/kg dry matter of the carbon of the humin acids. The humic substances, and also the lignin, the cellulose and the hemicellulose were extracted in this method. For this reason, the results of the materials taken from the hot stage may be obviously erroneous. Because of the fact that the mineralisation in the maturing phase of the composting was ended, it can be concluded, that the humic acids have dominated in the final compost. This indicates that the composting was successful. This results suggested, that the NaOH extraction of the humic substances may be recommended only for the mature product of composting - compost.

Słowa kluczowe

PL

kompost; osad ściekowy; substancje humusowe; ekstrakcja

EN

compost; sewage sludge; humic substances; extraction

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 17, nr 3
• Strony: 441--448
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Siebielska I.

• Politechnika Koszalińska, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

autor

Sidełko R.

• Politechnika Koszalińska, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

autor

Walendzik B.

• Politechnika Koszalińska, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

autor

Kołacz N

• Politechnika Koszalińska, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

autor

Skubała A

• Politechnika Koszalińska, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

Bibliografia

• [1] Hernandez-Apaolaza L., Gasco J.M., Guerrero F., Initial organic matter transformation of soil amended with composted sewage sludge, Biology and Fertility of Soils 2000, 32, 421-426.
• [2] Stevenson F.J. Humus Chemistry: Genesis, Composition, Reactions (second ed.), John Wiley & Sons, New York 1994.
• [3] Campitelli P., Velasco M., Ceppi S.J., Charge development and acid-base characteristics of soil and compost humic acids, J. Chil. Chem. Soc. 2003, 48, 91-96.
• [4] Tuomela M., Vikman M., Hatakka A., Itavaara M., Biodegradation of lignin in a compost environment: a review, Bioresource Technology 2000, 72, 169-183.
• [5] Hsu J.H., Lo S.L., Chemical and spectroscopic analysis of organic matter transformations during composting of pig manure, Environmental Pollution 1999, 104, 189-196.
• [6] Inbar Y., Chen Y., Hadar Y., Humic substances formed during the composting of organic matter, Soil Sci. Soc. Am. J. 1990, 54, 1316-1323.
• [7] Inbar Y., Chen Y., Hadar Y., Hoitink H.A.J., New approaches to compost maturity, Biocycle 1990, 12, 64-69.
• [8] Jimenez E.I., Chen V.P., Determinations of maturity indices for city refuse compost, Agric. Ecosyst. Environ. 1993, 38, 331-343.
• [9] Lopez M.J., Elorrieta M.A., Vargas-Garcia M.C., Suarez-Estrella F., Moreno J. The effect of aeration on the biotransformation of lignocellulosic wastes by white-rot fungi, Bioresource Technology 2002, 81, 123-129.
• [10] Walendzik B., Ocena dojrzałości kompostu na podstawie wybranych fizykochemicznych wskaźników, ze szczególnym uwzględnieniem substancji humusowych, Rozprawa doktorska, Politechnika Koszalińska, Koszalin 2012.
• [11] Orlow D.S., Grisina L.A., Jerosiceva H.J., Praktikum po biochimii gumusa, Izd. Moskovskogo Universiteta, Moskva 1969.
• [12] Droussi Z., D’Orazio V., Hafidi M., Ouatmane A., Elemental and spectroscopic characterization of humic-acid-like compounds during composting of olive mill by-products, Journal of Hazardous Materials 2009, 163, 1289-1297.
• [13] Sidełko R., Janowska B., Walendzik I., Siebielska I., Two composting phases running in different process conditions timing relationship, Bioresource Technology 2010, 101, 6692-6698.
• [14] Filipek-Mazur B., Tabak M., Zmiany zawartości popiołu, węgla organicznego ogółem oraz węgla związków próchniczych w osadzie ściekowym kompostowanym z dodatkiem słomy, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 2010, 14, 57-64.
• [15] Shengying J., Hongzhang C., Near-infrared analysis of the chemical composition of rice straw, Industrial Crops and Products 2007, 26, 207-211.
• [16] Kulikowska D., Bilicka K., Analiza przemian materii organicznej i związków azotu podczas kompostowania osadów ściekowych, Czasopismo Techniczne 2006, 11, 101-109.