Замыкая цикл: Жидкое удобрение из питательных веществ отходов

Выращивание растений требует тонкого баланса питательных веществ, солнца и воды. Фосфор и азот, необходимые для роста, часто добавляют в виде химических удобрений. Однако их чрезмерное использование ведет к росту концентрации этих элементов в окружающей среде и экологическим проблемам.

В связи с этим растет движение за устойчивое сельское хозяйство через переработку фосфора и азота. В Японии поставлена цель сократить использование химических удобрений на 30% к 2050 году.

Исследовательская группа под руководством лектора Рёсукэ Эндо и аспиранта Сатору Сакумы из Высшей школы сельского хозяйства Осакского столичного университета провела эксперимент по производству жидкого удобрения из органических отходов в качестве замены химическим удобрениям. Результаты опубликованы в Chemosphere.

Используя пищевые отходы, навоз и канализационный осадок, исследователи заполнили нитрификационные реакторы органическими отходами и водопроводной водой, а затем извлекли нитрифицированный биогазовый дигестат (f-NBD) для использования в качестве посевного материала. Были сравнены выходы фосфора и азота из каждого типа отходов. Этот метод позволил получить питательные растворы, способные заменить неустойчивые химические источники фосфора и азота.

Кроме того, исследователи разработали улучшенный метод, повышающий растворимость фосфора, который часто не растворяется при традиционных методах производства удобрений. Снижая pH жидкого удобрения из отходов, можно растворить фосфор и получить продукт с высоким его содержанием, после чего pH возвращается к исходному уровню.

"Это исследование показывает, что возможно заменить до 100% азота и до 77% фосфора в жидких химических удобрениях раствором, полученным в этом исследовании", — заявил аспирант Сакума.

"Сокращение использования химических удобрений стало глобальным трендом, — добавил доктор Эндо, — но гидропонные системы сельского хозяйства сильно от них зависят. Применяя результаты этого исследования и повторно используя фосфор, содержащийся в органических отходах, в качестве жидкого удобрения, мы надеемся, что это приведет к развитию сельского хозяйства, ориентированного на рециклинг".