Możliwości wykorzystania biowęgla w procesie kompostowania

Biowęgiel – określany jako biokarbon czy też agrikarbon – posiada zbliżone właściwości co węgiel drzewny, jednakże wskazuje na jego zastosowania w rolnictwie i ochronie środowiska. Był on już stosowany w XIX wiecznych uprawach rolniczych w Europie i Ameryce Południowej. Obecnie, właściwości biowęgla są odkrywane na nowo, a nowe obszary zastosowań obejmują bioenergetykę, gospodarkę odpadami czy łagodzenie zmian klimatycznych. Biowęgiel może być również wykorzystany do sekwestracji węgla w glebie, remediacji gruntów zanieczyszczonych organicznymi i nieorganicznymi związkami. Biowęgiel może być produkowany na drodze pirolizy różnorodnych materiałów takich jak np. rośliny energetyczne, odpady leśne, biomasa rolnicza, osady ściekowe, odpady z produkcji i przetwórstwa żywności itp. W zależności od początkowych właściwości substratów i parametrów pirolizy biowęgle charakteryzują się różnymi właściwościami takimi jak zawartość węgla organicznego i związków mineralnych, wysoka porowatość i powierzchnia właściwa, a co za tym idzie właściwości sorpcyjne i retencja składników odżywczych. Ostatnie badania wskazują, że biowęgiel może być wykorzystywany również w procesie kompostowania i do produkcji kompostów i nawozów na bazie biowęgla. Biowęgiel może być stosowany jako materiał strukturotwórczy lub dodatek do odpadów o wysokiej zawartości wody i/lub azotu. Dodatek biowęgla do mieszanek kompostowych może ograniczyć emisję amoniaku, i tym samym ograniczyć straty azotu ogólnego podczas kompostowania oraz zwiększyć wodochłonność i retencję składników odżywczych. Co więcej, biowęgiel może pełnić funkcję nośnika dla mikroorganizmów oraz stanowić składnik złoża biofiltrów na kompostowniach. Literatura nie podaje zbyt wielu przykładów wykorzystania biowęgla do kompostowania, stąd wiedza na temat wpływu dodatku różnych rodzajów biowęgla do mieszanek kompostowych na dynamikę procesu oraz właściwości otrzymanych kompostów wymaga uzupełnienia i pogłębienia. Z tego względu niezbędne będzie przeprowadzenie badań nad rolą biowęgla w przebiegu procesu kompostowania oraz właściwościami kompostów z dodatkiem biowęgla. Artykuł przedstawia dotychczasowy stan wiedzy na temat właściwości biowęgla przydatnych w kompostowaniu, wpływu różnych rodzajów biowęgla na dynamikę procesu kompostowania odpadów biodegradowalnych oraz wskazanie kierunków dalszych badań dotyczących możliwości wykorzystania poznanych właściwości biowęgla do optymalizacji kompostowania.

Biochar - also referred to as biocarbon, agrichar - shows similar properties as charcoal but indicates applications for agriculture and environment protection. Biochar was applied in the 19th century agriculture practices in Europe and South America. At present, the properties of biochar are being, redescovered and new areas of applications include production of bioenergy', waste management or mitigation of climate change. Also, it can be used for sequestration of carbon in soils, remediation of soil contaminated with organic and inorganic compounds. Biochar can be produced through pyrolysis of a wide range of feedstock materials including energy crops, forestry residues, agricultural biomass, sewage sludge, food processing waste, etc. Depending on the initial properties of substrates and parameters of pyrolysis biochars can demonstrate various properties such as high content of stable organic carbon and minerals, high porosity and surface area, and thus increased sorption and nutrient retention properties. Recent studies show that biochar can be also used in com posting and production of biochar-based composts and fertilizers. Biochar can fw1ction as a bulking agent or an amendment for com posting of materials with high moisture and: or nitrogen contents. The addition of biochar to com posting mixtures can reduce ammonia emissions, and thus limit nitrogen losses during com posting, increase water holding capacity and retention of nutrients. Biochar can also function as a carrier substrate for microbial inoculants and a scrubing material used in biofilters at com posting facilities. Due to the fact that the literature does not provide many examples of biochar applications for composting, and there is little known about the effects of biochar added to com posting mixtures on composting dynamics and properties of final composts, futher investigations should focus on mechanisms of biochar-composting mixtures interactions and analysis of properties of biochar-based composts. The overall goal of the article is to analyze the potentials of biochars for composting, to report the effect of various biochars on com posting dynamics and quality of produced biochar-based composts, and to indicate the areas of further studies on biochar properties that would allow optimization of com posting and improve the quality of final products.