肥料の問題があります。欧州では豚、牛、家禽から毎年約 18 億立方メートルの肥料が生産されており、ドイツだけでも年間 1 億 6,000 万立方メートルに達します。問題: 肥料は主に、ニーダーザクセン州とノルトライン ヴェストファーレン州に集中している大規模な養豚場で生産されています。しかし、環境に優しい方法で栽培するのに十分な耕作地はどこにもありません。
土壌や植物の根が吸収できる量を超える量の肥料が畑に散布されると、肥料に含まれる硝酸塩が地下水を危険にさらします。多くの場所で、水道業者は飲料水の供給制限を遵守するために、硝酸塩で汚染された水を汚染されていない水と混合する必要があります。過剰なリン酸塩も水路を汚染します。
ミネラル肥料と肥料からのバイオ炭
では、余った肥料はどこへ行くのでしょうか？ジェニファー・ビルバオ率いるフラウンホーファー界面生化学工学研究所 IGB の研究者たちは、この問題の解決策を見つけたかもしれません。彼らは、肥料を農業に役立つ 3 つの省スペース製品、すなわち硫酸アンモニウムと硫酸アンモニウム、およびリン酸塩および腐植質形成土壌改良剤に含まれます。 5 か国の 15 人のパートナーが、問題のある物質を貴重な原材料に変えるために 3 年間取り組みました。
大きな利点: これらの粉末または顆粒製品では、貴重な栄養素である窒素とリンが肥料から回収され、利用可能な形に変換されます。しかし同時に、体積は約96％削減され、これらの肥料や土壌改良剤は問題なく輸送および販売できます。 「製品を混合して、植物種や土壌に合わせた栄養組成物を作成することもできます」とビルバオ氏は説明します。 「また、合成肥料の節約にもなります。」
パイロットプラントはすでに稼働中
肥料と土壌改良剤は、クプファーツェル近くのパイロットプラントで肥料から生産されます。例およびデモンストレーションとして、1 時間あたり 50 キログラムの豚糞尿を、約 500 グラムのリン酸塩鉱物肥料、500 グラムの鉱物窒素肥料、および 900 グラムの有機バイオ炭に処理します。
肥料を処理するには、最初のステップとして、水っぽい肥料を濾過して前処理し、リンが完全に溶解するようにします。次いで、まずリンが沈殿反応器内の液体肥料画分から除去され、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウムおよびリン酸マグネシウムアンモニウムとして沈殿される。第 2 ステップでは、窒素が硫酸アンモニウムとして結晶化します。ろ過で残った肥料の固形分を乾燥させ、約300度に加熱します。この熱分解により、物質は有機バイオ炭に変換されます。土壌改良剤として使用できます。
現在稼働しているのはパイロットプラントのみで、より大規模なプラントの販売資金だけではまだ調達できません。しかし、研究者らは確実に可能性を見出している。肥育農場は現在、1立方メートルの肥料を処分するのに最大25ユーロを支払っている。したがって、そのような生産施設への過剰な肥料を取り除くことができれば、彼らにとってはさらに安くなるでしょう。研究者らが報告しているように、パイロットプラントとその肥料の処理・利用方法にはすでに農業団体や農家から大きな関心が集まっている。
出典: フラウンホーファー界面生化学工学研究所 IGB
