Huminsäurebildung in Komposten - Anforderungen an den Kompostierprozess und analytische Kontrolle

Wien

2007

S. 13

Artikel aus einem BuchUnselbständiges Werk

200138435

Die Funktionen des Bodens werden wesentlich von seiner organischen Substanz mitbestimmt. Der Verlust der Böden an Organik in vielen Regionen der Erde, der unterschiedliche Ursachen hat, wurde in der Europäischen Union als ernst zu nehmendes Umweltproblem erkannt. Die Kompostierung von biogenen Abfällen und die Anwendung von Komposten leisten einen Beitrag zur Ressourcenschonung, Kohlenstofffixierung und Rückführung stabiler organischer Substanz in Böden. Voraussetzung ist die Qualität des Inputmaterials, die durch die getrennte Sammlung und laufende Kontrolle der Schadstoffe gewährleistet wird. Die organische Substanz und ihre Eigenschaften werden bei Komposten nur durch Summenparameter wie Glühverlust, TOC, organischen Stickstoff und biologische Tests beschrieben. Im Hinblick auf ihre Funktion im Boden ist die genauere Charakterisierung der organischen Substanz, die über die Standarduntersuchungen hinausgeht, wichtig. Der Gehalt an „extrahierbaren Huminsäuren' ist ein Maß für die Humifizierung und ein gutes Kriterium für Kompostqualität. Die vielfältigen positiven Wirkungen der Huminstoffe sind aus der Bodenkunde hinreichend bekarmt. Die Kompostierung kann als „Humifizierungstechnologie" betrachtet werden. Ausgangsmaterial und Prozessführung haben Einfluss auf die Huminsäuresynthese. Dazu werden einige Beispiele aus der Praxis gezeigt. Da die Huminsäureextraktion aufwändig und daher für Routineuntersuchungen ungeeignet ist, wurden am Institut für Abfallwirtschaft innovative Methoden wie die FTIR - Spektroskopie und die thermische Analyse zur qualitativen und quantitativen Bestimmung der Huminsäuren eingesetzt. Die Auswertung der großen Datenmengen, die bei beiden Analysemethoden generiert werden, erfolgte großteils mithilfe multivariater statistischer Verfahren. Die Bildung von Huminsäuren während der Kompostierung und die damit verbundene Zunahme aromatischer Strukturen spiegelt sich in den entsprechenden spektralen Bereichen wider, unabhängig davon, welches Huminsäuremodell zugrunde gelegt wird. Aufgrund der Enthalpieänderung des Materials mit zunehmender Humifizierung ist auch die dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) eine geeignete Methode zur Bewertung der Kompostqualität. Basierend auf der FTIR - Spektroskopie und der multivariaten Datenanalyse wurden zwei Modelle entwickelt: ein Klassifikationsmodell zur Unterscheidung qualitativ hochwertiger Komposte von anderen Komposten und Abfallmaterialien und ein Modell zur quantitativen Vorhersage der Huminsäuregehalte. Beide Modelle und Anwendungsbeispiele werden vorgestellt.