ΜΕΛΕΤΗ ΒΙΟΔΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΑΝΑΚΤΩΜΕΝΟΥ ΜΕ ΚΑΤΑΒΥΘΙΣΗ ΦΩΣΦΟΡΟΥ ΑΠΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΜΕΝΑ ΛΥΜΑΤΑ

ΜΕΛΕΤΗ ΒΙΟΔΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΑΝΑΚΤΩΜΕΝΟΥ ΜΕ ΚΑΤΑΒΥΘΙΣΗ ΦΩΣΦΟΡΟΥ ΑΠΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΜΕΝΑ ΛΥΜΑΤΑ Ραπτοπούλου 1 Χ., Τόλκου 1 Α., Μήτρακας 2 Μ., Καλαϊτζίδου 2 Κ., Παλασάντζα 3 Π.- Α. και Ζουμπούλης 1 Α. 1 Τμήμα Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, GR-54124, Ελλάδα christi.rapt@gmail.com, tolkatha@chem.auth.gr, zoubouli@chem.auth.gr, τηλ. +30-2310-997794, φαξ. +30-2310-997730 2 Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, GR-54124, Ελλάδα, manasis@eng.auth.gr, τηλ. +30-2310-996248 3 ΑΚΤΩΡ Α.Ε., ΕΕΛ ΑΙΝΕΙΑΣ, Ν. Μηχανιώνα, Θεσσαλονίκη, GR-57004, Ελλάδα kpalasantza@aktor.gr, τηλ. +30-23920-57107, φαξ. +30-23920-57137 Περίληψη Τα φυτά χρειάζονται σημαντική ποσότητα φωσφόρου από τα πρώτα στάδια της ζωής τους για την ομαλή ανάπτυξή τους. Η προσθήκη του φωσφόρου στις καλλιέργειες εξαρτάται από την ποιότητα του εδάφους και την ήδη υπάρχουσα περιεκτικότητά του σε φωσφόρο, δηλαδή από τον ήδη διαθέσιμο φωσφόρο και τη διαδικασία πρόσληψής του από τα φυτά. Οι μέθοδοι ανάλυσης του εδάφους διακρίνονται σε χημικές και βιολογικές, με τις βιολογικές να είναι αρκετά πιο απαιτητικές και να έχουν μεγαλύτερο χρονικό διάστημα διεκπεραίωσης. Η παρούσα μελέτη εξετάζει τη βιοδιαθεσιμότητα του φωσφόρου που ανακτάται ως ίζημα με καταβύθιση από επεξεργασμένα λύματα της εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων «ΑΙΝΕΙΑ», που βρίσκεται στη Ν. Μηχανιώνα Θεσσαλονίκης. Πιο συγκεκριμένα, η δευτεροβάθμια εκροή διερχόταν από μικροστήλη προσρόφησης εργαστηριακής κλίμακας, η οποία αναγεννιόνταν όταν η υπολειμματική συγκέντρωση του φωσφόρου έφτανε τα 3 mg/l. Τα φωσφορικά ιόντα κατά την εκρόφηση καταβυθίζονταν από το ρεύμα αναγέννησης με την προσθήκη ιόντων Ca ή Mg. Ως προσροφητικά χρησιμοποιήθηκαν υδρόξυ-οξείδια σιδήρου (FeOOH). Τα σχηματιζόμενα ιζήματα φωσφορικού ασβεστίου και μαγνησίου εφαρμόστηκαν στη συνέχεια σε δείγματα όξινου και αλκαλικού εδάφους, με αρχικές περιεκτικότητες 40 mg P/kg και 5 mg P/kg εδάφους, αντίστοιχα. Η ανάλυση του εδάφους έγινε σύμφωνα με τις μεθόδους εκχύλισης Mehlich 3 για τα όξινα δείγματα και Olsen για τα αλκαλικά δείγματα και ο προσδιορισμός των PO4 3- με τη μέθοδο μολυβδαινικού αμμωνίου - χλωριούχου κασσιτέρου. Τα αποτελέσματα έδειξαν ικανοποιητική απελευθέρωση των φωσφορικών ιόντων από τα ιζήματα, με τη διαθεσιμότητα του φωσφόρου στο όξινο έδαφος να παρουσιάζεται μεγαλύτερη για το ίζημα φωσφορικού ασβεστίου (75 mg/kg) και μικρότερη το μαγνήσιο (53 mg/kg), ενώ στο αλκαλικό έδαφος είναι υψηλότερη για το ίζημα φωσφορικού μαγνησίου (20 mg/kg) έναντι του αντίστοιχου του ασβεστίου (16 mg/kg). Λέξεις κλειδιά: βιοδιαθεσιμότητα; λίπασμα; φωσφορικά ιόντα; ανάκτηση φωσφόρου 1. Εισαγωγή Ο φωσφόρος αποτελεί μη ανανεώσιμο στοιχείο, βασικό για την ανάπτυξη όλων των οργανισμών (USGS, 2005). Με τη μορφή κυρίως φωσφορικών ιόντων, βρίσκεται στα λιπάσματα και στις εκροές εγκαταστάσεων επεξεργασίας αστικών λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων, καταλήγοντας σε επιφανειακά και υπόγεια νερά. Αποτελεί το 1

βασικό λόγο πρόκλησης ευτροφισμού στο υδάτινο περιβάλλον (Zhou et. al., 2008), καθώς προκαλεί την ταχύτερη ανάπτυξη φυκών και ανωτέρων μορφών φυτικής ζωής, με συνακόλουθο την ανεπιθύμητη διαταραχή της ισορροπίας των οργανισμών που ζουν στο νερό και την υποβάθμιση της ποιότητά του (KYA 5673/400/1997). Επιπλέον, ο φωσφόρος προέρχεται από φωσφορικά ορυκτά που είναι μη ανανεώσιμες πηγές και τα αποθέματά του μειώνονται κάθε χρόνο. Εκτιμάται ότι θα εξαντληθούν σε 60-130 χρόνια από σήμερα (Zhou et. al., 2008). Όμως, ο παγκόσμιος πληθυσμός καταναλώνει περίπου 40 εκατομμύρια τόνους φωσφόρου ως P2O5 ετησίως και οι απαιτήσεις αυξάνονται κατά 1,5% κάθε χρόνο (Harris et. al., 2007). Έτσι, περιβαλλοντικοί και κοινωνικοοικονομικοί λόγοι επιβάλλουν τη στροφή προς την ανάκτηση του φωσφόρου από εναλλακτικές πηγές. Υπάρχει η δυνατότητα ανάκτησής του από τα απόβλητα, με στόχο την επαναχρησιμοποίησή του ως λίπασμα, πετυχαίνοντας ταυτόχρονα μια πιο βιώσιμη διαχείριση του φωσφόρου και τον περιορισμό φαινομένων ευτροφισμού (O Neal and Boyer, 2013). Η απομάκρυνση του φωσφόρου μπορεί να γίνει με βιολογικές και φυσικοχημικές μεθόδους, όπως είναι η χημική καταβύθιση και η προσρόφηση. Η ανάκτησή του επιτυγχάνεται με τη μορφή δυσδιάλυτων αλάτων δισθενών και τρισθενών μετάλλων, όπως είναι το ασβέστιο, το αργίλιο και ο σίδηρος ή με τη μορφή στρουβίτη (Tchobanoglous et. al., 2003), τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως λιπάσματα. Πολύ συχνά, τα εδάφη είναι ανεπαρκή ως προς θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξη των φυτών, τα οποία μεταξύ των άλλων χρειάζονται και αρκετό φωσφόρο (Rengel, 2008). Η ποσότητα του φωσφόρου στο έδαφος συνήθως κυμαίνεται από 100 έως 2000 mg P/kg εδάφους, αν και μόνο ένα μικρό ποσοστό αυτού είναι άμεσα διαθέσιμο για την πρόσληψή του από τα φυτά. Οι ρίζες απορροφούν φωσφορικά από το έδαφος (Grant et al., 2011). Η βιοδιαθεσιμότητα των θρεπτικών συστατικών επηρεάζεται από τις ιδιότητες του εδάφους, τα χαρακτηριστικά των φυτών και τις αλληλεπιδράσεις των ριζών με τους μικροοργανισμούς (Rengel, 2008). Ο ρυθμός πρόσληψης του φωσφόρου εξαρτάται από το ρυθμό πρόσληψης νερού και από τη συγκέντρωση των PO4 3- στο έδαφος στην περιοχή των ριζών (Grant et al., 2011). Στην αρχή του 20 ου αιώνα, αναγνωρίστηκε πως το συνολικό περιεχόμενο του εδάφους σε φωσφόρο δεν ταυτίζεται με τη διαθέσιμη για δέσμευση από τα φυτά ποσότητά του. Οι Nelson et al. (1953) αξιολόγησαν τις συνήθεις μεθόδους ανάλυσης του εδάφους για τον προσδιορισμό του διαθέσιμου φωσφόρου και τις διαχώρισαν σε δύο κατηγορίες: α) τις μεθόδους εκχύλισης και β) τις βιολογικές μεθόδους. Καθώς οι βιολογικές μέθοδοι περιλαμβάνουν πειράματα απευθείας στο έδαφος ή σε θερμοκήπιο με μεγαλύτερα φυτά ή απαιτούν τη χρήση μικροοργανισμών ως δεικτών για το διαθέσιμο φωσφόρο, είναι πιο χρονοβόρες και απαιτητικές από τις μεθόδους εκχύλισης και γι αυτό δεν προτιμώνται για αναλύσεις ρουτίνας (Soinne, 2009). Οι συμβατικές χημικές μέθοδοι βασίζονται στη χρήση εκχυλιστικών μέσων, τα οποία εκχυλίζουν συγκεκριμένες μορφές του φωσφόρου αυξάνοντας τη διαλυτοποίηση των φωσφορικών (Menon and Chien, 1995). Το νερό ήταν το πρώτο εκχυλιστικό μέσο που δοκιμάστηκε για τον προσδιορισμό της ποσότητας του φωσφόρου στο έδαφος. Όμως, οι μικρές ποσότητες φωσφόρου που εκχυλίζονται με το νερό περιόρισαν τη χρήση του. Στη συνέχεια, έγιναν δοκιμές και συντέθηκαν διάφορα άλλα εκχυλιστικά μέσα. Από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα είναι το Mehlich 3 και το Olsen. Ο Mehlich εισήγαγε ένα συνδυασμό HCl-H2SO4 (Mehlich 1) για την εκχύλιση του φωσφόρου από το έδαφος. Έπειτα, τροποποίησε την αρχική του τεχνική και συνέθεσε ένα άλλο εκχυλιστικό μέσο (Mehlich 3), το οποίο είναι κατάλληλο για την απομάκρυνση του φωσφόρου από όξινα και ουδέτερα εδάφη. Ο Olsen προχώρησε 2

στην εκχύλιση του φωσφόρου από ασβεστολιθικά, αλκαλικά και ουδέτερα εδάφη με διάλυμα NaHCO3 0.5 M. Αυτό το εκχυλιστικό μέσο ελαττώνει το ασβέστιο στο διάλυμα (μέσω σχηματισμού ανθρακικού ασβεστίου) και προωθεί τη διάλυση του φωσφορικού ασβεστίου. Επίσης, εκχυλίζει το διαλυμένο φωσφόρο και τον προσροφημένο φωσφόρο από τις επιφάνειες του ανθρακικού ασβεστίου και των οξειδίων του σιδήρου (Menon and Chien, 1995). Στην παρούσα μελέτη εξετάζεται η βιοδιαθεσιμότητα του φωσφόρου που ανακτάται ως αδιάλυτο άλας ασβεστίου και μαγνησίου από τη δευτεροβάθμια εκροή λυμάτων. Τα φωσφορικά της δευτεροβάθμιας εκροής λυμάτων προσροφήθηκαν σε στήλη FeOOH και στη συνέχεια καταβυθίστηκαν ως αδιάλυτα άλατα ασβεστίου και μαγνησίου από το αλκαλικό διάλυμα αναγέννησης της στήλης προσρόφησης. 2. Υλικά και μέθοδοι 2.1 Ιζήματα - Εφαρμογή στα δείγματα εδάφους Η δευτεροβάθμια εκροή της εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων «ΑΙΝΕΙΑ» διερχόταν από μικροστήλη προσρόφησης εργαστηριακής κλίμακας (FeOOH) για την απομάκρυνση των φωσφορικών. Όταν η υπολειμματική συγκέντρωση του φωσφόρου έφτανε τα 3 mg/l, η στήλη προσρόφησης αναγεννιόνταν με NaOH 0.015 Ν και συλλεγόταν το διάλυμα εκροής με υψηλή συγκέντρωση φωσφορικών. Τα φωσφορικά ανακτώνταν από το αλκαλικό διάλυμα αναγέννησης ως αδιάλυτα άλατα ασβεστίου με προσθήκη Ca 2+ τo οποίo στο εξής θα αναφέρεται ως φωσφορικό ασβέστιο, ή μαγνησίου με προσθήκη Mg 2+ τo οποίo στο εξής θα αναφέρεται ως φωσφορικό μαγνήσιο. Η περιεκτικότητα σε PO4 3- του ιζήματος που σχηματίστηκε με την προσθήκη ιόντων Ca στην εκροή της αναγέννησης της στήλης προσρόφησης ήταν 170 mg P/gιζήματος και η περιεκτικότητα του ιζήματος που σχηματίστηκε με την προσθήκη ιόντων Mg ήταν 64 mg P/gιζήματος. Η τυπική επιθυμητή ποσότητα φωσφόρου στο έδαφος είναι 5-20 kg P/στρέμμα (10 kg P στους 240 tn), που ισοδυναμεί με ~43 mg P/kgεδάφους. Σε αυτή την επιθυμητή ποσότητα P, την αρχική περιεκτικότητα των εδαφών σε Pκαι την περιεκτικότητα των ιζημάτων σε P, βασίστηκαν οι ποσότητες των ιζημάτων που προστέθηκαν στα δείγματα εδάφους. Σε κάθε δείγμα εδάφους (1 kg) εφαρμόστηκε η κατάλληλη ποσότητα ιζήματος. Ακολούθησε καλό ανακάτεμα του εδάφους με το ίζημα, ώστε να κατανεμηθεί ομοιόμορφα σε όλη την ποσότητα του δείγματος και η υγρασία του διατηρούταν στο 10 20% κ.β. με προσθήκη της απαραίτητης ποσότητας νερού όταν χρειαζόταν. Ο προσδιορισμός του εκχυλιζόμενου/βιοδιαθέσιμου φωσφόρου έγινε 6 φορές στον 1 μήνα. 2.2 Προετοιμασία δειγμάτων εδάφους Αρχικά, προσδιορίσθηκε το ph των δειγμάτων εδάφους για να χαρακτηριστούν ως όξινα ή αλκαλικά, ώστε να χρησιμοποιηθεί στη συνέχεια το κατάλληλο μέσο εκχύλισης. Η διαδικασία της μέτρησης ξεκίνησε με την απομάκρυνση των ογκωδών στερεών από τα δείγματα. Έπειτα, ζυγίστηκαν 20 g από το κάθε δείγμα εδάφους, προστέθηκαν 20 ml αποσταγμένου νερού και ακολούθησε ανάδευση για 5 min. Το διάλυμα αφέθηκε σε ηρεμία για 1 h για να καθιζάνουν τα στερεά. Τέλος, προσδιορίσθηκε η τιμή του ph στο υπερκείμενο υγρό. Το ένα δείγμα εδάφους χαρακτηρίστηκε όξινο με τιμή ph 4.5 και το δεύτερο αλκαλικό, αφού το ph του βρέθηκε ίσο με 7.8. Στη συνέχεια τα δείγματα εδάφους, κοσκινίστηκαν (2 mm), λειοτριβήθηκαν ελαφρώς και τοποθετήθηκαν σε πλαστικά σακουλάκια. 3

2.3 Εκχύλιση Βασικό κριτήριο για την επιλογή της μεθόδου εκχύλισης είναι η οξύτητα του εδάφους. Οι μέθοδοι εκχύλισης που επιλέχθηκαν ανήκουν στις επικρατέστερες που χρησιμοποιούνται και είναι: η μέθοδος Mehlich 3 για τα όξινα εδάφη και η μέθοδος Olsen για τα αλκαλικά εδάφη. Και οι δύο μέθοδοι είναι αποτελεσματικές, αξιόπιστες, εύκολες στην εφαρμογή τους και έχουν ελάχιστες διαφορές κατά την πειραματική τους διαδικασία. Το διάλυμα εκχύλισης Mehlich 3 αποτελείται από: CH3COOH 0.2 M, HNO3 0.013 M, NH4F 0.015 M, NH4NO3 0.25 M και EDTA 0.001 M, ενώ το αντίστοιχο Olsen είναι διάλυμα όξινου ανθρακικού νατρίου (NaHCO3) 0.5 M (. Οι μέθοδοι εκχύλισης Mehlich 3 και Olsen ακολουθούν παρόμοιες πειραματικές διαδικασίες. Πιο συγκεκριμένα, σε 2 g (όξινου) ή 1 g (αλκαλικού) εδάφους προστέθηκαν 20 ml από το αντίστοιχο μέσο εκχύλισης, αναδεύτηκαν σε 250 rpm για 10 min σε θερμοκρασία δωματίου 24 ο 27 ο C και ακολούθησε διήθηση με ηθμό Whatman No. 42, η οποία επαναλήφθηκε όσες φορές χρειάστηκε ώστε το λαμβανόμενο διήθημα να είναι διαυγές. 2.4 Προσδιορισμός φωσφορικών Τα PO4 3- προσδιορίζονταν φασματοφωτομετρικά με τη μέθοδο μολυβδαινικού αμμωνίου - χλωριούχου κασσιτέρου (stannous chloride method). Στα αλκαλικά δείγματα, το ph διορθωνόταν στην τιμή 4 με προσθήκη πυκνού H2SO4 πριν την έναρξη της διαδικασίας προσδιορισμού. Στα δείγματα όξινου εδάφους τα PO4 3- προσδιορίζονταν με τη μέθοδο της προσθήκης, εξαιτίας των παρεμποδίσεων από άλλα συστατικά του εδάφους που εκχυλίζονται μαζί με τα φωσφορικά. 3. Αποτελέσματα Συζήτηση Οι ρίζες απορροφούν κυρίως τα φωσφορικά ιόντα από το συνολικό φωσφόρο του εδάφους. Ο ανόργανος φωσφόρος, που αποτελεί το 75% περίπου του ολικού φωσφόρου, βρίσκεται με τη μορφή ορθοφωσφορικών ιόντων H2PO4 - και HPO4 2-, ανάλογα με το ph του εδάφους (Grant et al., 2011). Η διαθεσιμότητα του φωσφόρου γίνεται μέγιστη σε εδάφη περιοχής ph 5.5-7 (Busman et al., 2002). Τα δείγματα εδάφους που χρησιμοποιήθηκαν είχαν τιμή ph 4.5 το όξινο και 7.8 το αλκαλικό. Με την οξύτητα που είχαν τα δείγματα, η διαθεσιμότητα που μπορεί να παρατηρηθεί χαρακτηρίζεται μέτρια. Στο όξινο έδαφος η αρχική περιεκτικότητα φωσφόρου βρέθηκε ίση με 40 mg Ρ/kgεδάφους και στο αλκαλικό 5 mg P/kgεδάφους. Αξίζει να σημειωθεί πως η δειγματοληψία γινόταν από τυχαία σημεία των δειγμάτων εδάφους κάθε φορά, συνεπώς ένα ποσοστό της διακύμανσης των αποτελεσμάτων οφείλεται στην ανομοιομορφία της σύστασής τους. 3.1 Ίζημα φωσφορικού ασβεστίου Η διαθεσιμότητα του φωσφόρου, στο χρονικό διάστημα ενός μηνός, μεγιστοποιήθηκε σε χρόνο επώασης 5 ημερών (75 mg P/kgεδάφους) και στη συνέχεια άρχισε να φθίνει, ώσπου σταθεροποιήθηκε στα 37 mg P/kgεδάφους (Σχήμα 1). Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, στο όξινο έδαφος η περιεκτικότητα του εδάφους σε φωσφόρο αυξήθηκε κατά περίπου 35 mg P/kgεδάφους τις πρώτες 5 ημέρες. Αντίστοιχη συμπεριφορά παρατηρήθηκε και στο αλκαλικό έδαφος, η αύξηση όμως ήταν μικρότερη καθώς αυξήθηκε από τα 5 στα 16 mg PO4 3- - P/kgεδάφους, για να σταθεροποιηθεί στη συνέχεια στα 13 mg PO4 3- -P/kgεδάφους. Στην υψηλή διαθεσιμότητα στο όξινο έδαφος συμβάλλει η αύξηση της διαλυτότητας των συμπλόκων Ca-P (Rengel, 2008), ενώ η περιορισμένη διαθεσιμότητα στο αλκαλικό έδαφος ήταν 4

αναμενόμενη λόγω της έντονης δέσμευσης των φωσφορικών από τα ιόντα ασβεστίου (Ca 2+ ) που κυριαρχούν στο εδαφικό διάλυμα, σχηματίζοντας δυσδιάλυτες ενώσεις. Σχήμα 1. Διάγραμμα μεταβολής του εκχυλιζόμενου φωσφόρου ως συνάρτηση του χρόνου επώασης από δείγματα εδάφους στα οποία προστέθηκε ίζημα φωσφορικού ασβεστίου. 3.2 Ίζημα φωσφορικού μαγνησίου Η διαθεσιμότητα των PO4 3- μεγιστοποιήθηκε και σε αυτή την περίπτωση στις 5 ημέρες και στη συνέχεια μειώθηκε φτάνοντας σε ένα πλατώ (Σχήμα 2). Σε αντίθεση με τα αποτελέσματα του φωσφορικού ασβεστίου, με την εφαρμογή του φωσφορικού μαγνησίου παρατηρήθηκε πως στο όξινο έδαφος η περιεκτικότητα αυξήθηκε μόνο κατά περίπου 13 mg P/kgεδάφους, αλλά σταθεροποιήθηκε περίπου στην ίδια συγκέντρωση (38 mg P/kgεδάφους). Επίσης, στο αλκαλικό έδαφος η αύξηση την 5 η ημέρα ανήλθε περίπου στα 20 mg P/kgεδάφους και στη συνέχεια η συγκέντρωση του εκχυλιζόμενου φωσφόρου σταθεροποιήθηκε στα 13 mg P/kgεδάφους. Τα ιόντα Mg ενισχύουν ελαφρώς τη διαθεσιμότητα του φωσφόρου στα αλκαλικά εδάφη περιορίζοντας την προσρόφηση των φωσφορικών στην επιφάνεια του CaCO3. Επίσης, η διαλυτότητα των ενώσεων Mg-PO4 είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από αυτή των Ca-PO4 (Mam Rasul et al., 2011). Σχήμα 2. Διάγραμμα μεταβολής του εκχυλιζόμενου φωσφόρου ως συνάρτηση του χρόνου επώασης από δείγματα εδάφους στα οποία προστέθηκε ίζημα φωσφορικού μαγνησίου. Η μείωση του διαθέσιμου φωσφόρου με την πάροδο των ημερών και στις δύο περιπτώσεις ήταν αποτέλεσμα της αποκατάστασης της ισορροπίας. Ο ρυθμός 5

προσρόφησης εξισορροπήθηκε με το ρυθμό εκρόφησης του φωσφόρου και η συγκέντρωσή του δε μεταβαλλόταν, αλλά παρέμενε σταθερή. 4. Συμπεράσματα Από τα πειραματικά αποτελέσματα προκύπτει ότι μέρος του φωσφόρου που περιέχεται στα ιζήματα, που καταβυθίστηκαν κατά την επεξεργασία της δευτεροβάθμιας εκροής με την προσθήκη ιόντων Ca και Mg και εφαρμόστηκαν σε δείγματα εδάφους, διαχέεται σε αυτά με τη μορφή ορθοφωσφορικών ιόντων, τα οποία είναι διαθέσιμα για πρόσληψή τους από τα φυτά. Η διακύμανση που παρουσιάζει η διαθεσιμότητα του φωσφόρου είναι ίδια για τα δύο ιζήματα και για τα δύο είδη εδαφών (όξινο και αλκαλικό). Σε χρόνο επώασης περίπου 5 ημερών η περιεκτικότητα των εδαφών σε φωσφόρο φτάνει στη μέγιστη τιμή της. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, η απελευθέρωση του φωσφόρου από τα ιζήματα κατέστη ικανοποιητική. Συγκεκριμένα, στο όξινο έδαφος παρατηρήθηκε πιο έντονη αποδέσμευση φωσφόρου από το ίζημα φωσφορικού ασβεστίου (35 mg/kg), ενώ στο αλκαλικό έδαφος με μικρή διαφορά από το ίζημα φωσφορικού μαγνησίου (15 mg/kg). 5. Ευχαριστίες Η έρευνα υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Ανάκτηση φωσφόρου από τη δευτεροβάθμια εκροή εγκαταστάσεων επεξεργασίας αστικών λυμάτων» (ΠΑΒΕΤ) Project (PhoReSe) (1525-ΒΕΤ-2013) και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. Η παρούσα εργασία έγινε με την έγκριση της Διεύθυνσης Λειτουργίας και Συντήρησης Εγκαταστάσεων και Περιβαλλοντικών Ελέγχων της ΕΥΑΘ Α.Ε, την οποία ευχαριστούμε. Θερμές ευχαριστίες στον Καθηγητή Μπαρμπαγιάννη Νικόλαο (Εργαστήριο Εδαφολογίας Α.Π.Θ. - Τομέας Εγγείων Βελτιώσεων, Εδαφολογίας & Γεωργικής Μηχανικής) για την πολύτιμη βοήθειά του. 6. Βιβλιογραφία Busman, L., Lamb, J., Randall, G., Rehm, G., Schmitt, M., 2002. The nature of phosphorus in soils. [online] University of Minnesota. Διαθέσιμο σε: <http://www.extension.umn.edu/ agriculture/nutrient-management/phosphorus/the-nature-of-phosphorus/#fate>. Grant, C., Bittman, S., Montreal, M., Plenchette, C., Morel, C., 2011. Soil and fertilizer phosphorus: Effects on plant P supply and mycorrhizal development. Canadian Journal of Plant Science, 85. pp.3-14. Harris, W., G., Wilkie, A., C., Cao, X., Sirengo, R., 2007. Bench scale recovery of phosphorus from flushed dairy manure wastewater. Bioresource Technology, 99, pp.3036-3043. Mam Rasul, G., A., Esmail, A., O., Jorj, R., 2011. The role of magnesium in increasing of phosphorus fertilizer efficiency and wheat yield. Mesopotamia Journal of Agriculture, 39(2), pp.33-40. Menon, R., G. and Chien, S., H., 1995. Soil testing for available phosphorus in soils where phosphate rock-based fertilizers are used. Fertilizer Research, 41. pp. 179-187. O Neal, J., A. and Boyer, T., H., 2013. Phosphate recovery using anion exchange: Applications to source-separated urine combined wastewaters. Water Research, 47, pp.5003-5017. Rengel, Z., 2008. Bioavailability of phosphorus and mikronutrients in the soil-plant-microbe continuum. In: 5th International Symposium ISMOM 2008, Chile, 24 th 28 th November. 6

Sims, G., T., 2000. Soil Test Phosphorus: Overview and Principles. In: G. M. Pierzynski, Ed., Methodsfor Phosphorus Analysis for Soils, Sediments, Residuals and Water, Kansas State University, Manhattan, pp. 5-9. Soinne, H., 2009. Extractions methods in soil phosphorus characterization limitations and applications. Dissertation thesis. Department of applied chemistry and microbiology, University of Helsinki. Tchobanoglous, G., Burton, F., L., Stensel, H., D., Metcalf & Eddy, 2003. Wastewater Engineering: Treatment and Reuse. McGraw-Hill Education. U.S. Geological Survey, 2005. Phosphate Rock. [pdf] Διαθέσιμο σε: http://minerals.er.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/phosphate_rock/phospmcs05.pdf. Zhou, Y., Xing, X., Liu, Z., Cui, L., Yu, A., Feng, Q., Yang, H., 2008. Enhanced coagulation of ferric chloride aided by tannic acid for phosphorus removal from wastewater. Chemosphere, 72, pp.290-298. Κοινή Υπουργική Απόφαση 5673/400/1997 (Φ.Ε.Κ. 192Β/14-3-1997) «Μέτρα και Όροι για την Επεξεργασία Αστικών Λυμάτων». 7