Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák!

Átírás

1 bevezetô Editorial Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák! Azzal, hogy a Biohulladék Magazin ez évi második kiadásában a biológiai hulladékkezelés mellett nagy teret szentelünk a megújuló energia témakörének, azt a korábban már bejelentett szándékunkat szeretnénk érvényesíteni, hogy a hulladékhasznosítás, energiatermelés és a mezôgazdaság komplex, fenntartható, a körforgásra alapuló együttmûködését tarjuk az egyetlen járható útnak a 21. században. A biológiailag bontható szerves hulladékok hasznosításából, komposztálásából vagy anaerob kezelésébôl keletkezô termékeket felhasználhatjuk energianövények termesztésére, természetesen nem élelmiszer-elôállítás helyett, hanem csakis amellett, és csak azokon a területeken, amelyek erre hivatottak. A telepeket bemutató rovatban a Linzi mechanikai-biológiai hulladékkezelô (MBH) telepet mutatjuk be, amellyel kapcsolatban újra azt szeretném hangsúlyozni, hogy hazánk 2009-re nem fogja tudni teljesíteni a kötelezô biológiailag bontható hányad csökkentést, ha nem épülnek és mûködnek nálunk is MBH telepek. Ezek racionális mûködéséhez pedig mindenképpen szükség lenne a nem veszélyes települési szilárd hulladék lerakhatósági feltételeinek jogszabályokban rögzített szabályozására is. Ezért közösen kell lobbiznunk, hiszen e nélkül a szabályozás nélkül a - többek között EU támogatásból megépülô - MBH telepeket mûködtetô lerakók, rövid idôn belül hasonló helyzetben lesznek, mint az elmúlt években a szigetelt lerakók a szigetelés nélküliekkel szemben, azaz teljesen egyenlôtlen versenyhelyzetben. A dinamikusan fejlôdô iparággá vált biológiailag bontható mûanyagokról szól a piacvezetô Novamont cég PR cikke, a hulladékgazdálkodás legnagyobb seregszemléjérôl a müncheni IFAT-ról pedig egyik fiatal kollégánk számol be Önöknek. Remélem ezzel az eddiginél szélesebb témakört felölelô Magazinunkkal is sok újdonsággal tudunk Önöknek szolgálni! Dr. Alexa László Tartalomjegyzék / Table of contents Bevezetô / Editorial... 1 Látogatás a linzi mechanikai-biológiai hulladékkezelô telepen / Visit at the Mechanical-biological waste treatment plant in Linz... 2 IFAT 2008 Rekord növekedés / IFAT 2008 Record growth... 8 Komposztálható mûanyagok a Novamonttól / Compostable plastics by Novamont Tudományos melléklet / Scientific section Energia alapanyagot a szántóföldrôl / Energy raw material from the field Biogáztermelés fenntartható módon / Biogas production in a sustainable way Növényi alapanyagok bioetanol elôállítás céljára / Vegetable raw materials in bioethanol production Fás szárú energianövények termesztése komposzt felhasználásával / Utilizing composts in the cultivation of woody energy crops Dear Readers, With devoting considerable attention to renewable energy issues besides biological waste treatment in the second issue of Biowaste Magazine in 2008, we are realizing our intention announced earlier that we see the complex and sustainable cooperation, based on cycling and recycling, between waste utilization, energy generation and agriculture to be the only feasible approach in the 21st century. Products generated through the utilization, composting or anaerobic treatment of biodegradable organic waste can be used for cultivating energy crops, obviously not instead of but besides food production, and only in those areas which have been designated for such purposes. In our model plant column the mechanicalbiological waste treatment (MBT) plant in Linz is introduced, in relation to which I would like to emphasize again that Hungary will not be able to satisfy the requirements for reducing the ratio of the biodegradable component in waste by 2009 unless MBT plants are built and put in operation in the country. For the rational operation of MBT plants it would in turn be necessary to regulate the conditions for the disposal of non-hazardous municipal solid waste. We need to join our efforts in lobbying for this to happen since without such legislation landfill sites operating MBT plants constructed using EU funding as well will be in a completely unequal competition situation similar to that between insulated and noninsulated landfills in recent years. In the PR article in the present issue biodegradable plastics are introduced by the market leader company, Novamont. One of our young colleagues prepared a report for you on the IFAT trade fair in Munich, one of the largest waste management events. I hope that the current issue of our Magazine, dealing with issues wider in scope than before, brings you numerous pieces of novel information. László Alexa Biohulladék 1

2 Mintatelep Model plant Látogatás a > BA gi BE á TA profikomp kft. linzi mechanikai-biológiai hulladékkezelô telepen Annak ellenére, hogy a világon számos sikeresen mûködô mechanikai-biológiai hulladékkezelô (MBH) telep létezik, a Biohulladék Magazinban eddig csak komposztálásról szóló sikertörténeteket mutattunk be. Itt az ideje, hogy e hiányosságot pótoljuk és ellátogassunk a Linz Service GmbH-hoz, ahol az újrahasznosítható összetevôk kinyerése, és a maradék hulladék mennyiségének csökkentése érdekében deponálás elôtt több lépcsôben is kezelik a kommunális hulladékot. Szerettük volna megtudni, hogyan is mûködik a rendszer, különösen, hogy az MBH fontosságát Magyarországon is egyre inkább felismerik. Kérdéseinket Wolfgang Nagl úrnak, az ausztriai Linz város MBH telepe operatív vezetôjének tettük fel. MMiért döntöttek úgy, hogy mechanikai-biológiai hul ladék kezelô telepet hoznak létre Linzben? Az 1995-ben bevezetett új hulladéklerakásra vonatkozó szabályozás miatt újra kellett értékelnünk hulladékártalmatlanítási gyakorlatunkat. Az új szabályozás elôírta, hogy kevés számú kivételtôl eltekintve minden hulladékfajtát lerakás elôtt kezelni kell. Így, annak érdekében, hogy gyakorlatunk a 2004 elején életbe lépô rendelkezéseknek megfeleljen, rendszerünket át kellett alakítanunk. Ennek azonnal neki is fogtunk, de még így sem volt túl sok idônk egy teljesen új koncepciót kidolgozni. Ez idô tájt készült egy tanulmány, amely a legjobb hulladékkezelési megoldást kereste Linz város számára, figyelembe véve a már meglévô körülményeket, valamint a jövôben tervezett és lehetséges tevékenységeket. A tanulmányt egy nemzetközi szakértôi csoport készítette és különbözô javaslatokat kínált. Akkoriban politikai okokból kifolyólag hulladékégetôt nem lehetett építeni. Számításba véve, hogy a meglévô, nagy szabad kapacitású hulladéklerakót épp akkor modernizálták és szerelték fel csúcstechnológiával, végül egy MBH-telep létrehozása mellett döntöttünk. 2 Biohulladék

3 Mintatelep Model plant A telephelyet a már meglévô komposztáló telep területén jelölték ki. A hatóságokkal együttmûködve elkészítettük a projekt környezetvédelmi hatásvizsgálatát, melyre az engedélyt végül 2002 végén kaptuk meg. Mivel azonnal elkezdtük a munkát, elértük a kitûzött célt, így 2004 elejétôl a telep készen állt a kommunális hulladék kezelésére. A jövôbeni igényekre felkészülve éves szinten tonna MBH-kapacitást céloztunk meg. Ez nagyrészt Linz város kb lakójának, illetve a külvárosok további polgárának kommunális hulladékát jelenti. Jelenleg körülbelül tonna kommunális hulladékot kezelünk, Linz város és a környezô terület 60 településének hulladékát. A telepet Linz város önkormányzatának leányvállalata, a Linz Service GmbH üzemelteti. Melyik MBH technológiát választották? Hogyan mûködik? Abban az idôben még nem nagyon volt MBH-telep mûködtetésével kapcsolatos tapasztalat. Így a technológia kiválasztásához elôször tesztelnünk kellett a hulladékokat és a különbözô gépeket. A cél az volt, hogy maximális tömegcsökkenést érjünk el a lerakóba szánt frakcióknál. Végül a KCA-Linde nevû cég által kidolgozott A naponta érkezô hulladék elôször egy tárolóba kerül, majd felaprítjuk és dobrosta segítségével rostáljuk. Itt a magas fûtôértékû (a rostán fennmaradó) hulladékot elkülönítjük, ezek egyéb üzemekben a fosszilis tüzelôanyagokat kiváltva másodlagos tüzelôanyagként hasznosulnak. Visit at the Mechanicalbiological waste treatment plant in Linz However, there are many successful mechanical-biological waste treatment plants worldwide in our Biowaste Magazine until now we have reported only about compost success stories. Now it s time to make up our leeway and introduce the Linz Service GmbH, which treats communal waste before land filling in more steps to recover recyclable components and to reduce the amount of residual waste. It is very interesting for us how does the system work, especially as the importance of MBT is becoming increasingly recognized in Hungary. We asked Mr. Wolfgang Nagl, the chief of operation of MBT plant in Linz, Austria. Why did you decide to establish a mechanical-biological waste treatment plant in Linz? With the new regulation in 1995 for the dumping of wastes we had to reassess our whole practice of going for landfill MBH-telep, Linz Ausztria / MBT plant Linz Austria > Biohulladék 3

4 Mintatelep Model plant in our dumping site. The new regulation indicates that all wastes have to be treated before going to landfill. Only some exceptions are allowed. So we were forced to adjust our system to fulfil the requirements of the regulations, which came into force at the beginning of We immediately started the activities. Time wasn t too long for developing a completely new concept. At this time a study was made to find the best solution for the city of Linz under consideration of the existing circumstances and future activities. The study was made by an international expert team and several possibilities were proposed. At that time a waste incineration plant was not possible for political reasons. Knowing that the existing landfill site was being upgraded with state of the art technology at this time and that a large area was still available for landfill, the final decision was to build an MBT plant. The site was located on the area of the already existing composting plant. For the project an environmental impact assessment was carried out together with the authorities. Finally we got the permission for the project at the end of Having started immediately we reached the goal Hulladékátvevô terület / Delivery area MBH eljárást választottuk ki telepünk számára. A naponta érkezô hulladék elôször egy tárolóba kerül, majd felaprítjuk és dobrosta segítségével rostáljuk. Itt a magas fûtôértékû (a rostán fennmaradó) hulladékot elkülönítjük, ezek egyéb üzemekben a fosszilis tüzelôanyagokat kiváltva másodlagos tüzelôanyagként hasznosulnak. A rostán átesô kisebb frakciót egy keverôdobban homogenizáljuk, majd alagutakba töltjük, ahol a biológiai kezelés zajlik. Az alagutak belsejében levegô és víz segítségével biztosítjuk a biológiai eljáráshoz szükséges optimális körülményeket. 4 hét elteltével a hulladékot kiveszszük az alagútból és a hulladéklerakó közelében elhelyezkedô komposztáló telepre visszük. Itt további 8-12 hét utókezelésre van szükség ahhoz, hogy a hulladék az ártalmatlanítási feltételeknek megfeleljen. Minden szállítmányt tesztelünk, és jelentést készítünk róla, mielôtt a lerakóba kerülne. A folyamat önmagában nagyon egy sze rûnek tûnik, de mint tudjuk, a Mechanikai kezelés / Mechanical treatment 4 Biohulladék

5 Mintatelep Model plant Egy alagút belülrôl / View inside a tunnel részletekre nagyon fontos odafigyelni. Például, az elkülönített mágnesvas nem olyan minôségû, mint szeretnénk, sok mûanyag van benne. Vagy pl. ahhoz, hogy az alagútban lévô mikroorganizmusok megfelelôen mûködjenek, nagyon fontos pontosan odafigyelni a levegô- és nedvességtartalomra. A folyamatot számítógépek irányítják, a szükséges korrekciókat a személyzetnek kell elvégeznie. A levegô gázkibocsátó rendszeren keresztül távozik az alagútból, amely savmosó és közömbösítô rendszerrel van ellátva a kibocsátások csökkentése érdekében. A távozó levegô végül egy biológiai szûrôn, biofilteren megy keresztül, amely a kellemetlen szagokat csökkenti a kívánt szintre. Mikor döntöttek úgy, hogy a tech nológiát kiegészítik a Gore TM Cover érlelô rendszerrel? Ahogy már említettem, nem volt könnyû olyan technológiát találni, amely segítségével a szabályozás által lerakhatónak minôsülô frakciót tudunk elôállítani. Hagyományos komposztáló Néhány adat a telep teljesítményére vonatkozóan: Körülbelül a hulladék felébôl másodlagos energiaforrás lesz. Nagyjából 3% a fém aránya, és 1% körüli annak a hulladéknak a mennyisége, amelyet a telepen nem tudunk kezelni, így hulladékégetôbe szállítjuk. A telepre érkezô hulladék kb. negyede kerül végül lerakóba. to treat communal waste at the beginning of To be prepared for the future the target was to have an MBT capacity of 85,000 tons a year for mainly communal wastes in order to serve the approx inhabitants of the city of Linz and additional 30,000 inhabitants in the suburbs. At the moment we are treating approx. 76,000 tons of communal waste of the city of Linz and the surrounding 60 communities. The plant is operated by Linz Service GmbH, a subsidiary firm of Magistrate Linz. Which MBT technology did you chose? How does it work? At that time the operation experiences of MBT plants didn t really exist. So we made trial tests with the material and different machines to be able to make the right decision. The target was to maximize the fraction determined for the landfill site. Finally, the process developed by the Company KCA-Linde was chosen for our MBT plant. The delivery of the wastes will be done to a storage bay during the day. The waste will then be treated by a shredder and a screening drum. Here the high caloric value material will be separated for further use as a substitute for fossil energy in other plants. The smaller material will then be mixed in a mixing drum and fed into the different tunnels. In the tunnels the biological treatment takes place. Air and water are brought into the tunnels to create optimized conditions for the biological process. After 4 weeks we take the material out of the tunnel and transport it onto the composting site which is located near the dumping site. The material has to undergo follow-up treatment for approx. 8 to 12 weeks to fulfill the requirements for dumping. Each charge will be analyzed and reported before dumping. The process itself looks very simple, but as you know it is the details that are most difficult. E.g. the separated magnetic iron is not of the quality that we want to have. A lot of plastic materials are still among the iron. Or to keep the tunnel alive means that we need to observe the tunnel - air and water - very carefully. The process itself is controlled by computers. Adjustment is necessary by the staff. Also we have to say that the off-gas system for the air leaving the tunnels is treated by acid scrubber and neutralization scrubber systems to reduce the emissions and then the air is treated by a biological filter to reduce the odor to the required level. > Biohulladék 5

6 Mintatelep Model plant > When did you decide to complete your technology with the Gore TM Cover system for maturity? As already mentioned the technology for establishing a fraction which is suitable for dumping according to the regulation was not easy. We started like a normal composting plant with trapezoid compost heaps. Later on we optimized to triangle heaps. We had to solve abrasion problems because of the glass in the communal waste. We did have already a stable operation. After approx. 1.5 years suddenly the people around the industrial area complaining about odor problems. Actually we could not understand that but we were forced to examine the point. Company W.L. Gore & Associates GmbH was on the market to cover wastes with special covers to prevent odor emissions or, let me say, to reduce the odor emissions. At that time we conducted experiments with environmental authorities and solved the problem by using the Gore TM Cover system. Odor emissions are reduced by approx. 80 % of the total emissions. Our target now is to use the Gore TM Cover also for optimized biological treatment of the approx. 20,000 tons a year. Now you have a combined technology. Are you satisfied with its operation? What is your output like? You can never be satisfied. Optimization can always be done. Maybe we can find a way to operate the system as an officially called closed system. This Gore takarórendszer MBH kezelésû hulladékok számára / Gore cover system for MBT material mechanikai hulladékkezelés /mechanical treatment biológiai hulladékkezelés/ biological treatment szennyezett levegô tisztítása / biofilter telepként kezdtük a tevékenységünket trapéz átmérôjû komposzthalmokkal, késôbb az optimalizálás érdekében áttértünk a háromszög keresztmetszetre. A kommunális hulladékban lévô üveg miatt kopási problémák is adódtak, ezeket meg kellett oldani. A telep mûködése ugyanakkor zökkenômentes volt. Körülbelül másfél év elteltével azonban az ipari terület környékén élô emberek hirtelen panaszkodni kezd- aprítógép/ shredder vas /iron vasfém leválasztó /magnetic iron separation magas fûtûértékô frakció (hasznosítás)/ high calorific value fraction (utilisation) 6 Biohulladék

7 Mintatelep Model plant tek a szagok miatt. Ôszintén szólva, nem értettük miért, de vizsgálatot kellett indítanunk. A W.L. Gore & Associates GmbH olyan speciális takaróanyagot kínál, amely megelôzi, vagy legalábbis csökkenti a szagkibocsátást. A környezetvédelmi hatóságokkal együttmûködve kísérleteket végeztünk, amelyek eredményeképp a Gore TM Cover takarórendszer bizonyult a legmegfelelôbbnek a szagprobléma megoldásra. A szagkibocsátás 80%- kal csökkent. További tervünk, hogy a Gore TM Cover takarórendszert évi kb tonna hulladék optimalizált biológiai kezelésére is használjuk majd. Jelenleg tehát egy kombinált technológiát alkalmaznak. Elégedett a mûködéssel? Milyen a telep teljesítménye? Sosem lehetünk elégedettek, optimalizálni mindig lehet. Talán megtaláljuk a módját annak, hogy hivatalosan is elismert zárt rendszerként mûködjünk. Ez tovább javíthatná a biológiai kezelést, és így több lehetôségünk is nyílna, pl. növelhetnénk az MBH-telep kapacitását. Néhány adat a telep teljesítményére vonatkozóan: Körülbelül a hulladék felébôl másodlagos energiaforrás lesz. Nagyjából 3% a fém aránya, és 1% körüli annak a hulladéknak a mennyisége, amelyet a telepen nem tudunk kezelni, így hulladékégetôbe szállítjuk. A telepre érkezô hulladék kb. negyede kerül végül lerakóba. A maradék a biológiai folyamat során keletkezô anyagés vízveszteség. Úgy véljük, az MBH-telep meg fe lelôen hasznosítja a kommunális hulladék különbözô frakcióit. Terveznek mostanában bôvítést vagy fejlesztést a telepen? Nos, a magas fûtôértékû frakciót egy pelletáló üzembe szállítjuk és a kész pelletet a közeljövôben egy nagyolvasztóban hasznosítjuk redukáló anyagként folyékonyacél-gyártásra. Ugyanakkor egy saját, a linzi háztartások számára elektromos áramot és fûtési melegvizet elôállító erômû létrehozásában is gondolkodunk, amely a hulladékot használná fûtôanyagként. Lám milyen inspiráló is tud lenni a hulladékkezelés! could be a further improvement of the biological treatment because we would have more opportunities e.g. capacity increase of the MBT plant. Some data to our output situation of the MBT plant: Approximately half of the material is used for substitute energy. About 3 % is metal, about 1 % cannot be treated in our plant and has to go to a waste incineration plant. Approx. a quarter of the input into our MBT plant is finally dumped. The rest is loss of material in the biological process and loss of water. We think that the MBT plant reaches the goal for finding the right usage for the different fractions of the communal waste. Are you planning some enlargement or some development nowadays at the plant? Actually we are delivering the high caloric fraction to a pelleting plant for using the produced pellets in a blast furnace as a reduction material for hot metal production in the near future. Also a power plant of our own - using wastes as burning material - is being discussed for the production of electrical energy and hot water for heating purposes for households in the city of Linz. You see that waste treatment can be very captivating. levegôtisztítás/ air cleaning savas mosó / acid scrubber közömbösítô / neutralization scrubber biofilter / biofilter dobrosta / screening drum dobrosta / screening drum érlelô alagutak/tunnels kémény / chimney rosta / screen prés (hasznosítás) /press (utilisation) víz / water levegô / air prés / press közepes fûtôértékû frakció / middle calorific value fraction alacsony fûtôértékû frakció /low calorific value utóérlelés / maturation lerakó / landfill Biohulladék 7

8 nemzetközi International > Jenei Csaba profikomp kft. IFAT 2008 Rekord növekedés A 2008-as IFAT, amely a 15. volt a sorban, és amelyet május 5 9. között tartottak az Új Müncheni Kereskedelmi és Kiállítási Központban, rekordokat döntött, de nemcsak méretében és a látogatók számában volt minden eddiginél nagyobb az idei seregszemle. 8 Biohulladék

9 nemzetközi International Csabai Jenei, Profikomp Ltd. Összehasonlítva az elôzô éviekkel, a kiállítók száma 2575-re nôtt. Ez több mint 350 kiállítóval több és 16%- os növekedést jelent az elôzô évihez képest. Természetesen az elfoglalt terület is növekedett m 2 -rel m 2 -re. Így az IFAT 2008 nemcsak a sorban a legnagyobb, hanem a világ legfontosabb és legnagyobb környezetvédelmi kiállítása is lett. Európai kiállítás nemzetközi résztvevôk Örvendetes, hogy a rendezvényen nemcsak a németországi kiállítók száma növekedett, hanem a külföldi ki- állítóké is. Az idei 28 %-os növekedés meglepô, hiszen Németország élenjáró a vezetô környezetvédelmi technológiák területén, mégis a külföldi cégek egyharmadát tették ki a kiállító cégeknek. Ez az erôs nemzetközi irányultság természetesen megmutatkozott a konferenciák programjaiban, az elôadások témáiban, de az országonkénti programokban is. Spanyolország, Közép- és Kelet-Európa, Oroszország, az arab országok, Szaúd-Arábia, India, Kína és Japán kapott különleges figyelmet a 2008-as fórumok során. Természetesen a szervezô Messe München International-t nem kell félteni a nemzetközi (mély) vizektôl, hiszen egyike a világ vezetô kiállításszervezôinek. 6 leányvállalatával és 66 IFAT 2008 Record growth IFAT 2008, the 15th IFAT trade fair which was organized between 5 9 May in the New Munich Trade Fair Centre, broke some records. However, it not only surpassed previous numbers in terms of fair size and number of visitors, but also from other aspects. The number of exhibitors grew to 2575 in Compared to last year, this is more than 350 more exhibitors and represents a 16% rise. Naturally, this meant that the exhibition area also grew - by m 2 to m 2. Thus, IFAT 2008 was not only the largest IFAT fair ever, but has also become the world s most important and largest environmental trade fair. European trade fair international participants It is a welcome fact that not only the number of German exhibitors but also foreign ones grew. This year s 28% growth is surprising since Germany is a market leader in environmental technologies. > Biohulladék 9

10 nemzetközi International Still, one third of exhibiting companies came from abroad. This strong foreign presence could be seen in the choice of topics for conferences and presentations as well as country programs. During the forums organized in 2008, Spain, Central- Eastern Europe, Russia, Arabic countries, Saudi-Arabia, India, China and Japan received special attention. Naturally, the organizer, Messe München International, has sufficient experience in dealing with such international diversity as it is one of the leading trade fair organizers in the world. With its 6 daughter companies and 66 representatives, it organizes more than 40 conferences a year in regions including Asia, Russia, the Middle East and South America. One of the notable events in the future is IFAT CHINA 2008 which takes place in Shanghai between September and will provide an opportunity for the profession to introduce its activities and technology. Where theory and practice come together IFAT is the trade fair where industry has a chance to meet investors, endusers with researchers, and researchers with policy makers thus, this is the place where market, innovation and opinion leaders can meet. IFAT provides a unique opportunity for information exchange and technology transfer. Besides this, accompanying programs like presentations and forums provide additional platforms for networking. Dr. Johannes F. Kirchoff, president of IFAT s advisory board, talked wisely about the significance of treating critical environmental problems appropriately: Now and in the future we need activities conducted in a sustainable way in order to ensure the future of humanity on this planet. In order for this to happen, designers, producers, process planners, service providers, those financing production, end-users and waste managers who are all very important from the point of view of the environment can introduce their concepts, innovative products and technologies at IFAT in Presentations and forums on the most topical issues Naturally, presentations and forums concentrated on the issues that are most topical in 2008: Technical and scientific topics related to drinking water, wastewater and waste; képviselôjével több, mint 40 kiállítást szerveznek évente Ázsiát, Oroszországot, a Közel-Keletet és Dél-Amerikát is beleértve. Egyik következô iparági eseményük az IFAT CHINA 2008, amely szeptember ig Sanghajban nyújt lehetôséget a szakmának a bemutatkozásra. Ahol az elmélet és a gyakorlat találkozik Az IFAT az a kiállítás ahol az ipar találkozhat a befektetôkkel, az alkalmazók találkozhatnak a kutatókkal, és a tudomány a döntéshozókkal így ez az a hely ahol a piac, az innováció és a közvéleményt formálók összejöhetnek. Az IFAT egyedülálló lehetôség a hatékony információcserére és a technológia transzferre. Mindemellett az elôadások és a fórumok, amelyek a kiállítás közben zajlanak kiváló lehetôséget nyújtanak a további kapcsolatteremtésre. Az IFAT tanácsadó testületének elnöke Dr. Johannes F. Kirchoff bölcsen fogalmazta meg a kritikus környezetvédelmi problémák helyes kezelésének jelentôségét: Most és az elkövetkezô idôkben fenntartható módon végzett tevékenységekre van szükség, annak érdekében, hogy biztosítani lehessen az emberiség jövôjét ezen a bolygón. Ennek érdekében a 2008-as IFAT-on a termékek tervezôi, gyártói, a folyamatok tervezôi, a szolgáltatók, a termelést finanszírozók, a felhasználók és a hulladékot kezelôk, akik mind nagyon fontosak környezetünk szempontjából bemutathatják és koncepcióikat, innovatív termékeiket és technológiáikat. 10 Biohulladék

11 nemzetközi International Elôadások és fórumok a legaktuálisabb témákban Természetesen az elôadások és fórumok követték a 2008-as aktualitásokat: Technikai és tudományos témák, amelyek az ivóvíz, a szennyvíz és a hulladék témakörhöz kapcsolódnak; Fenntarthatóság, klímaváltozás, a szilárdhulladék, mint energiaforrás és biogáz; Katasztrófa elhárítás; Regionális és országonkénti sajátosságok. A rendezvényt kísérô talán két legfontosabb konferencia a 14. Víz, szennyvíz és szilárd hulladék szimpózium és a 3. Fenntartható vízgazdálkodás eleget téve a 21. kihívásainak konferencia volt, amelyek jó lehetôséget nyújtottak a kiállítóknak bemutatni a prezentációk és panelbeszélgetések alatt az új termékfejlesztéseiket, a várható trendeket. Kiállítói trendek A standok sokszínûsége és változatossága természetesen leírhatatlan. Sok cég nem csak a termékeik, szolgálta- tásaik bemutatásával operált, hanem átadták ezt a szerepet a profiknak, így találkozhattunk lakberendezôk által minimál stílusban berendezett standokkal vagy akár kertészeti kiállításokat megszégyenítô szépségû kertekkel a dobrosták alatt. A hulladékhasznosítás témakörében mindenesetre az energia volt a slágertermék a biohulladék kezeléssel foglalkozó pavilonokban pedig a leggyakrabban emlegetett szó bizonyára a biogáz volt a Grüss Gott mellett. További információk: Sustainability, climate change, solid waste as an energy source, and biogas; Disaster management; Regional and country specialties. The two perhaps most important accompanying events were the 14 th European Water, Wastewater and Solid Waste Symposium and the 3 rd Conference on Sustainable Water Management in Response to 21 st Century Pressures, which provided great opportunities for exhibitors to introduce their new products and highlight expected trends, in the form of presentations and panel discussions. Exhibitor trends The colorfulness and diversity of stands cannot be described in writing. A number of companies not only introduced their products and services but also presented them in a very professional way. Thus we saw stands planned by interior designers in a minimalist style and beautiful gardens placed under drum screens. The most popular product in the field of waste utilization was energy, while the most often heard expression in stands dealing with biowaste, besides Grüss Gott, was biogas. Further information: Biohulladék 11

12 PR-cikk PR article Compostable plastics by Novamont Making Sustainable Development a Reality Since its establishment, Living chemistry for the quality of life has been the dream and mission of Novamont. Once a research centre Novamont has now become a young industrial reality involved in the development of products coming from renewable raw materials of agricultural origin. Our aim is to make a significant contribution to the creation of a new industrial policy that will combine the demands of development with sustainability creating an integrated system between chemistry, agriculture, business and environment for real sustainable development. This means helping solve the urgent problems of environmental pollution by utilising renewable resources of agricultural origin, minimising production of post-consumer waste and developing processes with a low impact on the environment. Komposztálható mûanyagok a Novamonttól A fenntartható fejlôdés gyakorlatban történô megvalósítása A Novamont cég álma és küldetése megalapítása óta az Élô kémia az életminôségért mondatban megfogalmazott cél megvalósítása volt. A cég a kezdetekben kutatóközpontként mûködött, de mára egy fiatal, gyorsan fejlôdô ipari üzemmé alakult, amely mezôgazdasági eredetû, megújuló alapanyagokból gyártott termékek fejlesztésével foglalkozik. Célja, hogy hozzájáruljon egy új ipari politika megalkotásához, amely összekapcsolja a fejlesztés igényeit és a fenntarthatóságot, megteremtve a kémia, a mezôgazdaság, az üzleti világ és a környezet integrált rendszerét a valódi fenntartható fejlôdés érdekében. Mindez elôsegíti a környezetszennyezés sürgetô problémáinak megoldását a mezôgazdasági eredetû megújuló nyersanyagok alkalmazásán keresztül, a termelôdô hulladék mennyiségének minimalizálásával, valamint alacsony környezetterheléssel járó folyamatok kifejlesztésével. Cégtörténet A Novamont 1989-ben alakult a Fertec egy, a Montedison irányítása alatt álló cég, melynek küldetése az volt, hogy összehangolja a Montecatini kémiai kultúráját a Gruppo Ferruzzi mezôgazdasági-ipari kultúrájával által gyártott termékek fejlesztése és értékesítése céljából. A Fertec-kel történt egyesülést követôen 1991-ben a Novamont folytatta küldetését, azaz a zöld, évente megújuló nyersanyagok hasznosítása új módjainak kutatását. A nyersanyagot bio-mûanyaggá alakítva olyan termékek elôállításán dolgozott, amelyeknek alacsony a káros környezeti hatása, de emellett rendelkeznek a hagyományos termékek minden fontos tulajdonságával is ben a Lecce Pen-nel együtt mû köd ve a Novamont kifejlesztette a Zöld Tollat, az elsô Mater-Bi - bôl készült tárgyat. A Zöld Toll nagy sikert aratott a Rio-i Környezet és Fejlôdés Konferencián ( Föld Csúcs ), mint azon lehetséges új generációs termékek jelképe, amelyek a gazdasági nyereségességet és a környezeti kérdésekre fordított megfelelô figyelmet kombinálják. Ugyanezen év szeptemberében a németországi Fürstenfeldbruckban megkezdôdött a szelektív hulladékgyûjtésben használandó Mater-Bi gyûjtôzsákok gyártása. Azonnal felismerték, hogy a zsák nélkülözhetetlen eszköz a szilárd települési hulladékok komposztálásra kerülô, szerves részének hatékony gyûjtésében. Ez volt az 12 Biohulladék

13 PR-cikk PR article elsô lépés egy hálózat kialakításában, amelynek olyan települések tagjai, amelyek integrált települési hulladékgyûjtô rendszert mûködtetnek a szerves frakció újrahasznosítására fókuszálva. Mára a hálózat több mint 3500 települést fog össze a világ minden részérôl. Európai szinten a Novamont mindig aktívan részt vett a megújuló nyersanyagok innovatív ipari, mezôgazdasági és környezetvédelmi szabályozásban betölthetô szerepérôl szóló vitában. A Novamont az IBAW (jelenleg European Bioplastics Association, Európai Biomûanyag Egyesület) és az Európai Komposzt Hálózat egyik alapító tagja, valamint szakértôket delegál a CEN-be (European Committee for Standardization, Európai Szabványügyi Bizottság) és az ERRMA-ba (European Renewable Resources Materials Association, Európai Megújuló Nyersanyagok Egyesülete). Az alacsony környezeti hatással járó rendszerek fejlesztésére és a megújuló forrásból származó anyagok felhasználására való állandó törekvésnek köszönhetôen a Novamont elismert nemzetközi vezetô vállalat. Ezen felül, egyfajta modelljévé vált a fenntartható cégeknek, amelyek figyelmet fordítanak a környezeti, kulturális és etnikai értékekre. Ennek a munkának az eredménye a Mater-Bi, egy bio-mûanyag család, melyet számos célra alkalmaznak szerte a világban. Mit jelent az, hogy egy termék komposztálható? Manapság a lebontható, biológiailag lebontható és komposztálható fogalmakat gyakran használják szatyrok, zacskók és csomagolóanyagok jellemzésére. Sokszor azonban helytelenül alkalmazzák ezeket a kifejezéseket, ami így számos félreértés forrása lehet. Tisztázásukra álljon itt néhány meghatározás: Biológiailag lebontható mûanyagok olyan bio-mûanyagok tartoznak ebben a csoportba, amelyek a természetben elôforduló mikroorganizmusok tevékenysége során lebomlanak. Komposztálható mûanyagok olyan bio-mûanyagok tartoznak ide, amelyek a biológiailag lebomló társaikhoz hasonlóan a természetben elôforduló mikroorganizmusok tevékenysége során lebomlanak, és ez a folyamat egy meghatározott idôkereten belül zajlik le. Ezek a mûanyagok biztonságosan komposztálhatók a szilárd települési hulladék szerves frakciójával együtt a komposzt, mint talajjavító anyag elôállítása érdekében. A komposztálható mûanyagok nem gátolják a komposztálás folyamatát, mert biológiailag lebomlók, felaprózódnak, biztonságosak, és nem szennyezik a komposzt végterméket. Az EN számú európai szabványnak való megfelelés azt jelzi, hogy mindezek a követelmények teljesülnek. Minden Novamont termék igazoltan komposztálható az EN szabványnak megfelelôen. Lebontható mûanyagok ezek a mûanyagok, amelyeket oxodegradálható mûanyagoknak is szoktak nevezni, polietilén alapúak, de tartalmaznak egy olyan fém adalékanyagot, amely lebomlásukat segíti. Lebomlásuk az UV fény vagy száraz meleg hatására ismételt töredezésként indul meg, és idôpontja a csomagolásba programozható, jellemzôen 18 hónap és 4 év közötti idôintervallum alatt történik meg. Mostanáig egyetlen lebontható mûanyag sem felelt meg az EN szabvány által támasztott elvárásoknak. Az Európai Unió csomagolóanyagokra és csomagolási hulladékokra vonatkozó szabályozásának kialakítását követôen egy komposztálható és biológiailag lebomló csomagolásra vonatkozó EU szabvány az EN került elôterjesztésre és elfogadásra az EU minden tagállamában (ennek megfelelô szabványok léteznek az Egyesült Államokban, Ka- Company history Novamont was born in 1989 with the aim of developing and marketing the products created by Fertec - a company controlled by Montedison whose mission was to harmonise the Montecatini chemical culture with that of the Gruppo Ferruzzi agro-industrial one. After merging with Fertec in 1991, Novamont went on finding new ways in the utilisation of green raw materials, annually renewable resources, transforming them into bioplastics for applications with a low impact on the environment, but with all the characteristics of the traditional products. In 1992, together with Lecce Pen, Novamont developed the Green Pen, the first object in Mater-Bi ever to be created. The Green Pen was greeted by the Rio Earth Summit as the symbol of a possible new generation of products that could eventually combine economic profitability with adequate attention to environmental themes. In September of the same year, the production of Mater-Bi waste bags for separate waste collection started in Fuerstenfeldbruck (Germany). They were immediately recognised as indispensable instruments for the effective collection of the organic fraction of municipal wastes which were to be destined to composting. It was the first step in the creation of a network of municipalities which are operating an integrated system of municipal waste collection focused on the recycling of the organic fraction. Today that network includes more than 3500 municipalities all over the world. At the European level Novamont has always played an active part in the debate on the role that renewable raw materials can play in the definition of innovative industrial, agricultural and environmental policies. Novamont is a founding member of IBAW (now European Bioplastics Association), the European Compost Network and contributes experts to CEN the European Committee for Standardization and ERRMA - European Renewable Resources Materials Association.. Thanks to its constant efforts in developing systems with a low environmental impact and materials from renewable sources, Novamont is recognised as an international leader. Moreover, it has become a model of a sustainable firm that pays attention to environmental, cultural and ethical values. The result of this work, Mater-Bi, is a family of bio-plastics used across the globe in a vast range of applications. Compostability Unearthed Nowadays, the terms degradable, biodegradable, compostable are commonly used to describe packaging or bags but often the terms are used incorrectly and the source of much confusion. To help understand the terms, here are some descriptions: Biodegradable plastics these are bioplastics which degrade through the action of naturally occurring micro-organisms. Compostable plastics these are bioplastics > Biohulladék 13

14 PR-cikk PR article > which like their biodegradable counterparts degrade through the action of naturally occurring micro-organisms but do so within a specified timeframe. These plastics can be safely composted together with the organic fraction of the municipal solid waste to produce compost, a soil improver. Compostable plastics do not hamper the composting process because they are biodegradable, disintegrable, safe and do not pollute the final compost. Compliance with the European Norm EN indicates that all these requirements are satisfied. All Novamont products are certified as compostable according to EN Degradable plastics these plastics, sometimes referred to as oxo-degradable plastics, are based on polyethylene but contain a metal additive to promote degradation. Degradation occurs in the form of repeated fragmentation following exposure to UV light or dry heat and can be programmed into the packaging typically taking between 18 months and four years. Up to now, no degradable plastic has managed to get certified according to EN Following the development of the EU Packaging Regulations an EU standard for compostable and biodegradable packaging - EN was introduced and adopted by all European states (equivalent standards exist in the USA, Canada, India and Australia). These standards ensure that a product is biodegradable, compostable and is safe. In order to gain certification to EN13432 (the European norm) the final packaging product must be fully tested and approved. The tests include: Biodegradability - determined by measuring the actual metabolic conversion of the compostable material into water, carbon dioxide and new cell biomass within 6 months. Disintegrability material is mixed with organic waste for three months after which time no more than 10% of material fragment should be larger than 2mm. Absence of any negative effect on the composting process. Low levels of heavy metals and no adverse effect of the quality of compost produced. The composted packaging material must also not have ph, salinity, volatile solids, N, P, Mg K different than the control compost. There are a number of certification bodies across the EU. In Germany the main certification body is the DIN Certco. Packaging which is certified to DIN EN is also an acceptable feedstock to commercial composting systems. In addition to certification to DIN EN it is possible to have products certified as home compostable by the Belgian certification company, AIB Vinçotte. Once a product has been certified as compostable it can claim to be compostable and display the relevant logo (see below). A product which is home compostable is also compostable in an industrial composting plant, but the opposite is not guaranteed. nadában, Indiában és Ausztráliában is). Ezek a szabványok biztosítják, hogy a termék biológiailag lebomló, komposztálható és biztonságos. Az EN szabvány (az európai norma) szerinti minôsítés megszerzésének érdekében a végsô csomagolás teljes tesztelése és jóváhagyása szükséges. A tesztek a következô tulajdonságokat vizsgálják: Biológiai lebonthatóság mérik a komposztálandó anyag 6 hónapon belül vízzé, szén-dioxiddá és biomasszává történô átalakulását. Felaprózódás az anyagot 3 hónapra szerves hulladékkal keverik össze, amely idôtartam után részecskéinek maximum 10%-a lehet 2 mm-nél nagyobb méretû. Nincsen negaítv hatással a komposztálás folyamatára. Követelmény a nehézfémek alacsony szintje; az anyag semmilyen ked vezôt len hatással nem lehet az elôállított komposzt minôségére. A komposztált csomagolóanyagnak szintén nem lehet a kontroll komposzttól eltérô ph-ja, sótartalma, illékony szilárd anyag, N, P, Mg, és K tartalma. Számos minôsítô intézet mûködik az Európai Unióban. Németországban a legjelentôsebb minôsítô szervezet a DIN Certco. A DIN Certco (Berlin) által igazoltan komposztálható termékek védjegye / Logo for compostable products certified by DIN Certco, Berlin A DIN EN minôsítéssel rendelkezô csomagolóanyag a kereskedelmi komposztáló rendszerek elfogadott nyersanyaga is. A DIN EN minôsítésen felül megszerezhetô a belga minôsítô szervezet, az AIB Vinçotte házilag komposztálható minôsítése is. Amint egy termék megszerezte a komposztálható minôsítést, ez feltün tethetô rajta, valamint jogosult a megfelelô védjegy használatára (ld. lentebb). Egy házilag komposztálható termék az ipari komposztáló rendszer keretein belül is komposztálható, ennek ellenkezôje azonban nem garantált. Az AIB Vinçotte (Belgium) által igazoltan házilag komposztálható termékek védjegye / Logo for Home compostable products, certified by AIB Vincotte, Belgium Komposztálható zsákok beszerzésére irányuló tender esetén elô kell írni, hogy az ajánlatok hivatkozzanak az EN szabványra. Amennyiben a szóban forgó kezelô rendszer egy otthoni komposztáló, a Vinçotte által igazolt házilag komposztálható kell, hogy legyen a hivatkozás. A beszerzô hatóságoknak fontos arról is meggyôzôdniük, hogy a kiválasztott termék valóban rendelkezik-e a megfelelô minôsítéssel. Érdemes megemlíteni, hogy egyetlen oxo-degradálható mûanyag sem felel meg az EN szabvány követelményeinek, ezért nem tekinthetô komposztálhatónak. Továbbá, a közelmúltban Ausztráliában és Olaszországban lezajlott perekben olyan döntés született, hogy a lebontható 14 Biohulladék

15 PR-cikk PR article kifejezés alkalmazása félrevezetheti a közvéleményt, valamint nincs tudományos bizonyíték arra nézve, hogy az ezzel a jelzôvel illetett termékek bármilyen környezeti elônyt nyújtanának. További részletekért keresse fel a weboldalt. Mater-Bi a komposztálható polimer When looking to purchase compostable bags it is essential that reference to EN is made in any tender. In case the intended disposal system is an home composter, then the OK Compost Home by Vinçotte should be the reference. Purchasing authorities should also ask to see evidence that the products to be purchased are certified. It is worth noting that no oxo-degradable plastic has ever met the criteria for EN and so should not be considered compostable. In addition, recent court cases in Australia and in Italy decided that the use of the word degradable could be misleading to the public and that there was no scientific evidence that they bestowed any environmental benefit see for more details. A Mater-Bi több kategóriában is kipróbált technológia különösen alkalmas élelmiszer- és kerti hulladékok begyûjtésére. A Mater-Bi olyan, biológiailag teljesen lebomló és természetes körülmények között komposztálható anyagok csoportja, amelyek a hagyományos Mater-Bi - the compostable polymer mûanyagokkal megegyezô mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek. different grades - specifically proven for food and Mater-Bi is the proven technology with Mezôgazdasági eredetû megújuló forrásokat tartalmaz (genetikailag nem módosí- garden waste. Mater-Bi is a fully biodegradable and naturally compostable range of materials that guarantees tott kukoricakeményítô); elôsegíti az üvegházhatású gázok kibocsátásának, valamint az energia és egyéb, nem meg- plastic materials. It contains renewable resources the same mechanical features of other traditional újuló erôforrások felhasználásának csökkentését. A Mater-Bi minden of agricultural origin (non-genetically-modified csoportja komposztálható, amelyet az EN szabvány tanúsít. corn starch); it helps to reduce emissions of A Mater-Bi megalkotásával a Novamont cégnek sikerült a greenhouse gases, and the consumption of energy kukoricakeményítô molekulaszerkezetét úgy módosítania, kiegészítenie, hogy növelje nedvességállóságát, és bôvítse szerkezeti adottságait. A Mater-Bi azon kevés bio-polimerek egyike, melyek a különbözô felhasználási céloknak megfelelôen különbözô formában és minôségben állnak rendelkezésre. Két termékcsoport kifejezetten hulladékgazdálkodási célokra lett kifejlesztve: Kerti hulladék ez a csoport kifejezetten a kerti hulladék összegyûjtésére alkalmas zsákok gyártására lett kifejlesztve. Természetébôl adódóan a kerti hulladék biológiailag aktív és agresszív, ezért elengedhetetlen, hogy a gyûjtôzsákok a magas szintû biológiai aktivitásnak ellen tudjanak állni, valamint ez alatt az idô alatt szilárdságukat legalább 3 hétig megôrizzék. Pontosan ez az, amit a Mater-Bi -bôl készült termékek nyújtnak. Amint az elvárható, ezek a termékek a szúrásnak, szakításnak és vágásnak is ellenállnak. Élelmiszer-hulladék ez a csoport speciálisan a merevfalú, szellôztetett konyhai gyûjtô edé nyek ben alkalmazott zacskók elôállítására lett kifejlesztve. Kutatások igazolják, hogy az élelmiszerhulladék-gyûjtô rendszerekben való lakossági részvétel, valamint a visszanyert hulladék aránya konyhai gyûjtôedények használatával jelentôsen növelhetô. A gyûjtôedénybe helyezett zacskó használatával a részvételi arány még magasabb lehet, a visszanyerési arányok pedig lényegesen jobbak, mint zacskó > Biohulladék 15

16 MBH MBT and non-renewable resources. All grades of Mater-Bi are certified as compostable according to EN13432 (see previous page). In creating Mater-Bi Novamont succeeded in modifying the molecular structure of cornstarch by complexing it and increasing its waterresistance and adding capabilities to its structural characteristics. Mater-Bi is one of the few biopolymers which is available in different forms and gradations for different applications. As such we have developed two grades specifically for waste management applications: Garden Waste this grade has been specifically developed for the production of bags for the collection of garden waste. By its nature, garden waste is biologically active and aggressive, so it is vital that collection bags can withstand high levels of biological activity whilst maintaining its strength for at least 3 weeks which is what products made from Mater-Bi do. As you would expect, these products also have a high resistance to piercing, ripping and tearing. Food Waste this grade has been specifically developed for the production of bags for use in solid sided and vented kitchen caddy collection systems. Research is showing that using a kitchen caddy can help substantially increase participation and recovery in food waste collection systems. By using a bag in conjunction with the caddy, participation can be higher and recovery rates much greater than systems without bags. The bags themselves have a high transpiration rate meaning that when used in a vented caddy, the food waste can breathe leading to reduced odours and increased drying of the food waste creating a better feedstock for composters whilst maximising collection efficacy. Mater-Bi grades for food waste bags are also certified home compostable according to the AIB Vincotte certification scheme OK Compost Home. Mater-Bi is also used in a wide range of applications including food packaging, tableware, hygiene products, nappy liners, agricultural films, carrier bags and tyres. nélküli rendszerek alkalmazása esetén. Maguk a zacskók magas párolgási mutatóval rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy szellôztetett gyûjtôedényben történô alkalmazás során az élelmiszerhulladék lélegzik, és így kevesebb kellemetlen szag keletkezik. Továbbá, a hulladék erôteljesebb száradása révén a komposzttelepekre jobb nyersanyag érkezik, maximalizálva ezzel a gyûjtés hatékonyságát. A Mater-Bi élelmiszerhulladék-gyûjtô zacskói igazoltan komposztálhatóak házilag az AIB Vinçotte OK Compost Home védjegye alapján. A Mater-Bi -t széles körben alkalmazzák: használják például élelmiszerek csomagolására, valamint edények, higiéniai termékek, pelenkaborítások, agrofóliák, hordtáskák és gumiabroncsok elôállítására is. A szerves hulladék szelektív gyûjtésével és a komposztálással kapcsolatos további információért keresse fel honlapunkat, vagy küldjön t az alábbi címre: christian.garaffa@novamont.com Információ a Mater-Bi anyagokról és azok alkalmazásáról: Friedrich von Hesler Novamont GmbH Kölner Strasse 3 D Eschborn Németország Telefon: Fax: NovamontD@t-online.de Fur further information on separate collection of organic waste and composting please contact: christian.garaffa@novamont.com Information on Mater-Bi materials and its applications are available from: Friedrich von Hesler Novamont GmbH Kölner Strasse 3, D Eschborn Germany Phone: Fax: NovamontD@t-online.de 16 Biohulladék

17 BIOGÁZ Biogas Judit Simon, Profikomp Kft. > Simon Judit PROFIKOMP KFT. Conference on biogas in Budapest Biogas: energy supply of the future conference in Budapest Biogáz konferencia Budapesten Abiogáz a holnap energiaellátásának biztos alkotórésze. A Magyar Biogáz Egyesület mindezt jól tudja, ezért került ismét immár hagyományként megrendezésre a Hungexpo területén április végén a III. Biogáz Szakmai Nap. Az eseményen mind a külföldi mind a hazai szakemberek egyaránt szép számmal képviselték magukat. A biogáz termelés egyes mûszaki és technológiai kérdései címmel meghirdetett konferencián az elôadók az anaerob technológiában és az üzemek építésében szerzett gyakorlati tapasztalataikról számoltak be. A délelôtt kezdôdô elôadássorozatot Prof. Dr. Kovács Kornél, a Magyar Biogáz Egyesület elnöke nyitotta meg. Köszöntô beszédében üdvözölte a megjelenteket, külön kiemelve azt a egyetemi hallgatót, akik elsô ízben jelentkeztek a konferenciára. Ôk lehetnek azok, akik a jövôben még inkább elôrevihetik a biotechnológiai eljárások fejlesztését, elterjesztését. Rövid tájékoztatót kaptunk az Egyesület tevékenységérôl, és a Zöldász program sikerérôl. A Zöldász kampány célja a biogáz, mint megújuló energiaforrás megismertetése, fontosságának és Biogas will certainly be a part of our future energy supply. The Hungarian Biogas Association is well aware of this fact and this is why now as part of an established tradition the III. Biogas Professional Day was organized at the end of April in the Budapest Fair Centre. Both Hungarian and foreign experts in the field were present at the event. At the conference, entitled Certain technical and technological issues of biogas production, presenters shared their experiences gained from using anaerobic technology and biogas plant construction. The conference was opened by Prof. Dr. Kornél Kovács, the president of the Hungarian Biogas Association. In his welcome speech he greeted those present, devoting special attention to the university students who participated at this biogas event for the first time. They are the ones who will develop and promote biotechnological processes in the future. Prof. Kovács also summarized the activities of the Biogas Association and reported on the success of their Zöldász program. The objective of the Zöldász campaign is to raise awareness of the importance and potential of biogas as a renewable energy source, as well as to encourage applications for different proposals. After the opening speech, which mainly addressed future generations, Sven- Göran Sjöholm from Sweden shared his experiences with the audience. Mr. Sjöholm (marketing director of Swedish Biogas International AB) believes that there are three key issues that are indispensable for biogas production. First, the assessment of the substrate, or in other words ensuring that feedstock is available in the long run. Second, it is important to select the most appropriate technology. Finally, we must not forget about the responsibility of governments, both national and local, to provide sufficient incentives for implementation. The first bio-methane production project was implemented at a wastewater treatment plant in the city of Linköping in Sweden. Utilizing of the biogas produced in this city of 140 thousand > Biohulladék 17

18 BIOGÁZ Biogas residents was an important criterion for successful implementation of the project in order to reduce very high transportation costs. The first bus to run on bio-methane was purchased in 1992 and it was in 2002 that an additive was mixed into the system for the first time in order to increase biogas yield. In 2006, 7.5 million m 3 of purified gas was produced. Bio-methane is transported to the fuel station at the bus station where 65 buses run on this renewable fuel. All in all, 1300 vehicles use bio-methane fuel. The compressed gas is transported in containers to other settlements. The two fuel stations which operate in Linköping do not have sufficient capacity; there is so much demand that talk has started about opening a fifth station. Through processing 50 thousand tons of organic waste, 6% of the buses run on bio-methane. The biogas produced at the wastewater plant is purified on four lines, and the resulting bio-manure is utilized in agriculture. The company believes that awarenessraising is one of their important tasks. People need to be taught that gas-based transportation is not dangerous and is environmentally friendly. In his presentation, Martin Bauer, the managing director of Heat GmbH, shared some of the observations he made in Austria. In his opinion, if the appropriate technology is selected, no matter what kind of waste is used to produce biogas (expired packaged food, used oil, restaurant and slaughterhouse waste), there will not be odor emissions related problems. He also put forth the opinion that it is more cost-effective to establish regional systems. His further messages centered around five important issues. First of all, in his view, it is indispensable to discuss issues related to the input material, such as having a performance bond, the state of the incoming waste (whether it is transported in containers or not), its composition and homogeneity, the quality of the substrate (e.g. food industry waste, biowaste), how hygienization is achieved and the drawing up of a detailed contract with suppliers that details the quality and quantity of the material as well as specifying guarantees and penalties, to ensure compliance. The second important issue is that of receiving the material while the third is producing the energy. How much energy can be produced with the given technology? Provided pre-treatment is conducted well, energy yield will be high. Mr. Bauer believes that it is more profitable to use more numerous, smaller fermentors, which means that when a benne rejlô lehetôségeknek a bemutatása, pályázatok meghirdetése. A nagyrészt a jövô nemzedékéhez célzott nyitóbeszéd után a svédországi Sven-Göran Sjöholm avatta be tapasztalataiba a hallgatóságot. A Swedish Biogas International AB cég értékesítési igazgatója szerint három alappillér van, ami a biogáz elôállításhoz elengedhetetlen. Az elsô a szubsztrát felmérése, azaz a hosszú távú alapanyag biztosítás. A második a legmegfelelôbb technológia kiválasztása, a harmadik a kormány, az önkormányzat felelôssége, hogy kellô motivációt nyújtsanak a megvalósításhoz. Az elsô biometán elôállítási projekt Linköping városában egy szennyvíztisztító telepen valósult meg. Fontos kritérium volt, hogy az elôállított biogázt ebben a 140 ezer lakosú városban használják fel, megspórolva ezzel a rendkívül magas szállítási költségeket ben vették meg az elsô biometánnal mûködô autóbuszt ben vittek be elôször adalékanyagot a rendszerbe, evvel is növelve a biogázkihozatalt ban már 7,5 millió m 3 volt a tisztított gáz mennyisége. A biometánt a buszpályaudvar töltôállomására juttatják el, ahol 65 autóbusz közlekedik A biometánt a buszpályaudvar töltôállomására juttatják el, ahol 65 autóbusz közlekedik ezzel az üzemanyaggal, összességében pedig elmondható, hogy 1300 jármû használja ezt a hajtóanyagot. 18 Biohulladék

19 BIOGÁZ Biogas ezzel az üzemanyaggal, összességében pedig elmondható, hogy 1300 jármû használja ezt a hajtóanyagot. Más településekre konténerekben jut el a sûrített gáz. A Linköpingben mûködô két töltôállomás mára már olyannyira kevésnek bizonyult, hogy már az ötödik állomás megnyitására is felmerült az igény. Évi 50 ezer tonna szerves hulladék feldolgozásával a tömegközlekedésben indított buszok 6 %-a biometánnal üzemel. A szennyvíztisztító telepen termelt biogázt négy vonalon finomítják, a keletkezett biotrágya a mezôgazdasági területeken kerül felhasználásra. A cég fontos feladatának érzi a megfelelô tudatformálást. Meg kell tanítani az embereket arra, hogy a gázüzemû közlekedés nem veszélyes, és kör nye zet kímélô. Martin Bauer, a Heat GmbH ügyvezetô igazgatójának elôadásában ausztriai megfigyeléseit osztotta meg a közönséggel. Bár a hulladékból termelt biogáz betáplálási ára kisebb, és szélesebb skálájú (lejárt szavatosságú ételek, fáradt olaj, éttermi- vágóhídi hulladék) elmondása szerint, ha jó a technológia megválasztása, bármilyen alapanyagot is használunk, nem lehet probléma a szagemisszióval. Ô is fontosnak tartja a regionális koncepciók megvalósítását, ami anyagilag kifizetôdôbb. Öt nagyobb pont köré maintenance work is carried out, operating építette fel további mondanivalóját. capacity will still be available. Combining Az input anyagra vonatkozó kérdések different technologies also contributes elengedhetetlenek. Ilyen a szerzôdéses to success. As the fifth issue, Mr. Bauer biztosíték kötése; a beérkezô hulladék talked in brief about the utilization of the fermented material. állapota (konténerben érkezik-e); öszszetétele, homogenitása; a szubsztrát Martin Schlerka, the managing director of Biogest GmbH, discussed his practical minôsége (élelmiszeripari hulladék, experience with using Power Ring biohulladék); a higiénizáció megoldása; illetve a beszállítókkal való részle- around 100 wastewater treatment plants, fermentation technology. They operate tes szerzôdéskötés az anyag milyenségére, mennyiségére vonatkozóan, ki- hours out of an annual As raw the utilization rate of which is about 8500 materials, they use agricultural materials as térve az esetleges szankciókra, kötbérre is. well as liquid and solid manure. The mixer ensures good conditions for decomposition Másik kérdéskör az átvétel, a harmadik lényeges pedig az energia ki- outside the system, so in case of failure it of biomass. The gas storage tank is placed nyerése. Mennyi energiát tudok termelni a technológia során? hiszen What kind of substrate is used and what can be replaced easily. ha az elôkezelés jó, akkor magas az is the generated biogas used for? In the view of Zsolt Eszes, it does not matter energia kihozatal is. Bauer úr véleménye szerint elônyösebb több, kisebb which of these questions is emphasized; the success of the process lies in selecting the fermentorral dolgozni, így marad üresen néhány fermentor egy esetleges Inwatech Ltd., believes that it is important right fermentor. Mr. Eszes, the director of karbantartás esetére. A technológiák to construct the plant using stainless kombinálása is növeli a sikert. Ötödik steel as corrosion of the reactor cannot pontként az erjesztett anyag felhasználásáról esett néhány szó. be avoided, and plants built of wood and normal steel have a shorter life-span than those described. A long life-span, Martin Schlerka-tól, a Biogest GmbH modular elements and the fact that it can ügyvezetô igazgatójától a Power Ring be transported ensure that a plant has a fermentortechnika gyakorlati tapasztalatait hallhattuk. Közel 100 szenny- An expert from Agrotel GmbH gave a variety of applications. víztisztító telepük kihasználtsága az presentation on dual membrane biogas éves 8760 órából 8500 órára tehetô. storage tanks. The program of the conference was really Alapanyagként mezôgazdasági alapanyagokat, folyékony és szilárd trá- enlivened in the two and a half hour long break by visiting the RENEXPO trade fair. gyát használnak. A keverô jó feltételeket biztosít a biomassza lebontásá- information in person at the exhibition Participants could visit stands and collect hoz. A gáztároló kívül található, így stands, which introduced renewable energy egy meghibásodás esetén könnyen sources and production methods, a very kicserélhetô. young sector at the moment in Hungary. Following the reviving break, Dr. Imre Milyen szubsztrátot használunk, Kalmár, research director of the Faculty és mire használjuk a képzôdött biogázt? Bármelyik kérdést is helyez- College of Szolnok, posed the question of of Technology and Agriculture at the zük elôtérbe, Eszes Zsolt szerint a why it is necessary to conduct laboratory fermentor a lelke az erjesztési eljárásnak. Az Inwatech Kft. vezetôje szerint the technology already exists. The answer experiments for biogas production when azért fontos koracélból építeni az üzemet, mert korrózió mindig éri a reak- is obvious, since if by modifying the technology as much as 5-10% more energy can be produced, it is still worthwhile tort, és a fából, acélból készült üzem conducting research. The most important nem olyan élettartamú, mint az általa objective is waste elimination. For this bemutatott reaktor. A magas élettartam, az áttelepíthetôség, és a modu- focus on the reduction of environmental reason, all research activities which láris elemek a garancia az alkalmazási problems and the utilization of renewable terület sokféleségéhez. energies are useful and indispensable. In his remarkable presentation, István A további szemelvényben tájékozódhat tunk a kettôs membrános bio- Barta, the managing director of BIO- Genezis Ltd. called the annual 5 million gáz tárolókról az Agrotel GmbH tons of waste deposited at disposal sites a szakemberétôl. > Biohulladék 19

20 BIOGÁZ Biogas certain kind of gift for our grandchildren. Projected over 20 years, this means 200 million tons of waste in turn responsible for the emission of 153 million tons of greenhouse gases. However, if this deposited waste is viewed as an energy source, 350 million GJ methane could be produced. Dr. Zsolt Németh delivered a very interesting and effective presentation on ultrasonic raw material pre-treatment. Using this process increases biogas yield and can also hasten the fermentation process. As an example, he mentioned experiments conducted in the city of Bad Bramstädt where the length of time the material needed to be kept in the reactor was reduced from 20 days to 4, and biogas yield was also increased. All this was achieved by breaking up the substrate and creating an extremely homogeneous raw material with a large surface area. The professional significance of the conference and its growing popularity guarantee that in the future the event will become even more important and internationally-recognized. The objective, to make biogas a better known and more sought after renewable energy source, will surely be achieved through this series of events. Nagyban színesítette a konferencia programját a két és fél órás szünetben a RENEXPO kiállítás megtekintése. Itt ki-ki saját maga információt gyûjthetett a Magyarországon még gyerekcipôben járó megújuló energiaforrásról, illetve annak elôállítási módszereirôl. Miért is szükségesek a biogáz elôállí tási laboratóriumi kísérletek, ha már van kész technológia? tette fel a kérdést a frissítô szünet után a Szolnoki Fôiskola Mûszaki és Mezôgazdasági Fakultásának kutatási igazgatója, dr. Kalmár Imre. A válasz kézenfekvô, hiszen ha az adott technológia módosításával akár 5 10%-os többlet energiát nyerhetünk, már megérte mindennemû kutatás. Hiszen a legfôbb cél a hulladék megsemmisítése. Ezért minden kutatómunka, ami a környezeti problémák csökkenését, és a megújuló energia felhasználását eredményezi, hasznos és elengedhetetlen. Barta István, a BIO-Genezis Kft. ügyvezetôjének figyelemfelkeltô elô adásá ban az unokáinknak szánt ajándéknak nevezte azt az 5 millió tonna éves szintû hulladék mennyiséget, amelyet a depóniákban lerakunk. Ez húsz évre vetítve 200 millió tonna hulladék, amely miatt 153 millió tonna üvegházhatású gáz keletkezik. De ha ezt a lerakott hulladékot pusztán energiaforrásnak te kintjük, akkor 350 millió GJ metánt tudnánk elôállítani. Dr. Németh Zsolt az ultrahangos alapanyag elôkezelésérôl tartott igazán érdekes és hatásos elôadást. Ezzel az eljárással nô a biogázhozam és a fermentáció is felgyorsítható. Példaként említette a Bad Bramstädt városában végzett kísérleteket is, ahol ultrahangos eljárással 20 napról 4 napra csökkent a reaktorban a tartózkodási idô, és nôtt a biogázkihozatal. Mindez azáltal, hogy a szubsztrátot szétroncsolva, egy rendkívül homogén, nagy felületû alapanyagot kaptak. A konferencia szakmai fontossága, egyre növekvô látogatottsága biztos garancia arra, hogy ez a rendezvény még jelentôsebbé válhasson az évek múlásával. A cél hogy a biogáz, mint megújuló energiaforrás elismertebb és keresettebb legyen, ezzel a rendezvénysorozattal biztosan megvalósul. A KVI-Plusz Környezetvédelmi Vizsgáló Iroda Kft. A szag, mint környezeti probléma (Országos Szagvédelmi Konferencia) címmel egynapos szakmai konferenciát rendez. A konferencia fôbb témái: a szaghatás, mint az élhetô környezet minôségét rontó tényezô jellemzôi, a zavaró szagterhelés élettani hatásai, szagmérés, a szagmérés szabványi, technikai hátterének bemutatása; a szaghatás mértékének számszerûsítése, a szagegység, a szaghatás objektív értékelése; a környezeti szagforrások azonosítása, a szag eredetével kapcsolatos vitás esetek kezelése; lakosságot zavaró fontosabb szagforrás típusok ismertetése, jellemzô szagkibocsátásaik bemutatása; a zavaró környezeti szaghatással kapcsolatos jelenlegi környezetvédelmi jogi szabályozás bemutatása, a jogalkalmazás hatósági gyakorlata; a különbözô szagkibocsátások csökkentésére leggyakrabban alkalmazott berendezések, technológiai megoldások bemutatása, az ezekkel kapcsolatos gyakorlati tapasztalatok; a szagvédelmi szempontok érvényesítése a környezeti hatásvizsgálatokban, szagvédelmi hatásterület meghatározása. A konferencia idôpontja: október. 9. A konferencia helyszíne: Budapest, HUNGUEST HOTEL GRIFF Rendezvényterem (1113 Budapest, Bartók Béla u. 152.) Részvételi díj: 9000 Ft/fô A konferencia részletes programja ill. a jelentkezéssel kapcsolatos információk a weboldalon érhetôk el. A szakmai konferencia a Magyar Mérnöki Kamara Továbbképzési Bizottsága által akkreditált szabadon választható szakmai program; a szakmai program figyelembe vett pontértéke a hallgatóknak 1,5 pont. 20 Biohulladék

21 tudományos melléklet Scientific section létjogosultsága, ahol az elôszárítás feltételei adottak. Az elôszárított, 90 % szárazanyag tartalom feletti iszap más tüzelôanyaggal keverve cementgyártásnál, hulladékégetôkben, hôerômûvekben tüzelôanyagként felhasználható. Ugyanakkor az elôszárítás költségei mellett jelentôs költségtényezôként kell még figyelembe venni azt, hogy az általános elôírások szerint az égetésnél keletkezô salakot veszélyes hulladékként kell kezelni. A külföldi költségelemzések alapján megállapítható, hogy az égetés költsége kétszerese a komposztálásnak és a lerakón történô elhelyezés viszont csak fele a komposztálás költségeinek. A víztelenített meszes szennyvíziszap komposztálási tapasztalatai Dohnalik József Bevezetés A Fôvárosi Csatornázási Mûvek (FCsM) Zrt. megbízásából a Zöld Otthon Kft ben a víztelenített meszes szennyvíziszapok felhasználásával üzemi komposztálási kísérleteket végzett a csomádi iszaplerakó helyen. A kísérletek célját abban határozhatjuk meg, hogy a vas (III) só és mész adagolás jelenlétében végzett víztelenítés során keletkezô nagy ph értékû (12,0 12,5) iszapok hogyan komposztálhatók. A komposztálásra kerülô iszapok mész tartalma 30 35% (szárazanyagra vonatkoztatva). Ilyen feltételek mellett várható, hogy a termofil komposzt folyamat nehezen indul be és a lebontási folyamat egyensúlya bizonytalanná válik. A komposztálás problémája napjainkban elôtérbe került. Ez részben a mezôgazdasági termelés környezetkímélô, természetes anyagok alkalmazásához való közelítésének köszönhetô. A kérdés másrészt környezetvédelmi jelentôségû, ugyanis ilyen módon a hulladékok mennyisége jelentôsen csökkenthetô. Az Európai Unió országaiban jelenleg törvények tiltják az 5%- nál nagyobb szervesanyag-tartalmú hulladékok hulladéklerakókba történô deponálását, szabályozzák azok kezelését és komposztálását. A helyben történô hulladék ártalmatlanítás EU csatlakozásunk, felzárkózásunk szempontjából kulcskérdés. A talajerô utánpótlás szempontjából fontos a keletkezett végtermék, az érett komposzt jó minôsége, amelyet a komposztálás során felhasznált nyersanyagok összetétele, a környezeti tényezôk és a technológia (levegôztetés, nedvesítés) határoz meg alapvetôen, a folyamat fizikai, kémiai, biológiai paramétereinek befolyásolásán keresztül. 1. A szennyvíziszap ártalmatlanítás lehetséges módozatai Környezetvédelmünk egyre égetôbb feladata társadalmunk civilizálódásával együtt járó, növekvô mennyiségben képzôdô hulladék kezelése és elhelyezése. Ennek a hulladéknak jelentôs részét a szennyvíztisztításból származó nagy szervesanyag-tartalmú és az egészségre nézve veszélyes iszapok képezik. Az ártalmatlanítás általános módozatai a hulladék lerakókban való elhelyezés, termikus kezelés (elégetés) és a komposztálás. A leggyakrabban alkalmazott végsô kezelési és elhelyezési módszer a hulladéklerakókban való elhelyezés. Kétségtelen, hogy az ártalmatlanítás legolcsóbb módszere, de egyben a környezet szennyezés kockázata is itt a legnagyobb. Elég, ha a megfelelô mûszaki védelem nélkül kialakított lerakókra gondolunk, amelyeknél a talajvíz-szennyezés nagyon gyakori. A komposztálás évezredes múltja ellenére az alkalmazás mai elterjedtsége sem világviszonylatban, sem hazánkban messze nem kielégítô. Sajnálatos, hogy hazánkban a több évtizedre visszanyúló széleskörû és igen eredményes kutatás-fejlesztés ellenére sem sikerült a komposztok kiterjedt mezôgazdasági hasznosításának korlátjait áttörni. Itt nemcsak a helytelenül értelmezett költségviszonyokat kell helyére tenni, hisz bizonyítható, hogy a komposzttal való talajjavítás összköltsége kedvezôbb a mûtrágyázás költségeinél, hanem a komposztok széleskörû alkalmazását elôsegítô reális környezetvédelmi és agronómiai alapokra épülô szabályozás mielôbbi kiadását kell szorgalmazni. A termikus elégetést Ny-Európában és az USA-ban alkalmazzák elsôsorban. Az égetésnek a szennyvíz iszap vonatkozásában ott van 2. A választott komposztálási technológia ismertetése A különbözô összetételû és eredetû szennyvíziszapok és egyéb szerves, szervetlen hulladékok komposztálás útján történô ártalmatlanítására az elmúlt évtizedekben számos komposztálási rendszert és technológiát fejlesztettek ki és alkalmaznak világszerte. Az Egyesült Államokban szennyvíziszap komposztálására széles körben alkalmazzák a levegôztetett statikus halom komposztálási rendszert (ASP: Aerated Static Pile). Európában inkább a magas technológiai szintû prizmakomposztálási rendszerek vannak elterjedôben. Ezek egyik képviselôje az un. GORE zárt rendszerû gyorskomposztálási eljárás (Alexa et al., 2001). Az FCsM csomádi telephelyén folytatott szennyvíziszap komposztálási kísérletek technológiai alapjául is ezt választották. A választott technológia lényeges elemei a következôk: a komposztálásban közremûködô mikroorganizmusok életmûködéséhez szükséges oxigént biztosító levegôztetô rendszer a prizmában mért hômérséklet és oxigéntartalom alapján az érési folyamat szabályozását visszacsatolással biztosító számítógépes irányító rendszer a komposztálás zártrendszerû megvalósítását biztosító GORE Cover takaróanyag A technológia alkalmazása során a szennyvíziszapot a megfelelô C/N arány kialakításához adalék anyaggal (szalma, fakéreg, fa-apríték) összekeverik, homogenizálják és locsolással beállítják az optimális nedvességtartalmat. A komposztálásra elôkészített homogén keveréket a levegôztetô rendszer perforált csöveire helyezve prizmába rakják. A felrakott prizmába elhelyezik a hômérsékletet és oxigéntartalmat mérô szondákat és bekapcsolják az irányító rendszerbe. Végül a prizmát a membrántakaróval lefedik. A komposztálási folyamat négy hét alatt zajlik le. A GORE technológia választásához a kedvezô külföldi és hazai tapasztalatokon kívül még egy tényezô jelentôsen hozzájárult: az FCsM Észak-Budapesti Szennyvíztisztítójából származó iszap ph értéke az alkalmazott iszapkezelési technológia következtében magas. A ph > 11,0 és az iszap mészhidrátot tartalmaz. Az ilyen magas ph tartalmú meszes szennyvíziszap komposztálására eddig még nem volt tapasztalat. A komposztálás folyamatának részletes ismertetésével nem foglakozunk, azonban a folyamat néhány meghatározó lépését kiemeljük. A komposztálás a szervesanyag-tartalmú hulladékok kezelésének régóta ismert és alkalmazott módszere. A komposztálás lényege, hogy a szerves anyagot tartalmazó hulladék megfelelô környezeti feltételek (C/N arány, oxigén, nyomelemek) mellett, elsôsorban mikroorganizmusok, és oxigén hatására lebomlik és szervetlen ásványi és stabil szerves anyagok, keletkeznek. A komposztálás termofil aerob folyamat, amely hô fejlôdéssel jár. Az alkalmazott technológiai tényezôktôl függôen a hômérséklet eléri az ºC értéket. Ezáltal a hulladékban jelenlevô patogén mikroorganizmusok elpusztulnak és a lebomlott szerves anyag (komposzt) már nem tartalmaz kórokozókat. Az eljárás eredménye a földszerû kb % nedvességtartalmú anyag, amely humuszképzô szervesanyag-tartalma és tápanyag-tartalma miatt a mezôgazdaságban a talaj termôképességének növelésére hasznosítható. A komposztálás olyan biotechnológiai eljárás (Benedek,1990), amelyben a szubsztrát (hulladék: iszap, lazító anyag) túlnyomóan szilárd vagy vízoldhatatlan fázisban van. A szubsztrát felületét vízfilm vonja be és ebben a filmben elhelyezkedô organizmusok elsôsorban aerob körülmények között extracelluláris enzimek segítségével, bontják le, illetve alakítják át a szubsztrátot. Komposztálás az emberiség legrégebbi hulladék hasznosító és ártalmatlanító eljárása. 3. A komposztálás és alapanyagai Kárpáti (2002) tanulmánya alapján röviden ismertetjük a komposztálásnál szóba jöhetô fontosabb anyagokat. A komposztálható alapanyagok listája rendkívül széles. Megemlíthetôk közöttük a mezôgazdaság termelési hulladékai, az élelmiszeripar feldolgozási hulladékai, a legkülönbözôbb eredetû trágyák, lakossági hulladékok, bútoripari és fafeldolgozási hulladékok, egyéb szerves hulladékok, mint a lakókörzetbôl összegyûjthetô kerti hulladékok, növényi maradványok, fû- és faapríték, nem káros hatású egyéb Biohulladék 21

22 tudományos melléklet Scientific section ipari hulladékok, valamint a lakossági szennyvíz tisztításánál keletkezô szennyvíziszapok is. A természet megfelelô lebontó-képességgel rendelkezik a felsorolt hulladékok feldolgozására, biológiai stabilizálására. Gondot jelent azonban, hogy ezek egy része minôségi komposzt elôállítására alkalmatlan. Erre csak az egyenletesebb minôségben keletkezô, tisztább hulladékok, mint a szennyvíziszap, néhány ipari hulladék, valamint megfelelô gyûjtés és elôkezelés esetén a kerti, kertészeti, kommunális hulladékok lehetnek alkalmasak. Lakossági szennyvíziszap Az US. EPA 1989-es számítása alapján lakosonként évente mintegy 29 kg szárazanyagnak megfelelô szennyvíziszap keletkezik az Egyesült Államokban. Ez a hányad ugyan napjainkra jelentôsen növekedett az USA-ban, de jellemzô fajlagos érték lehet a hazai iparszerû komposztálásra és komposzt-értékesítésre. Jelenleg Magyarországon a szennyvíziszap nagy részét még nyers formájában, injektálással juttatják a talajokba, vagy egyszerû kiöntözéssel, bekeveréssel (folyékony vagy fél-szilárd állapotban) a szilárd hulladéklerakótelepekre. Európai gyakorlatban mintegy 20 kg szárazanyagnak megfelelô primer iszap keletkezik lakosonként évente a szennyvíztisztításban. A szennyvizek biológiai tisztítása a keletkezô iszapmennyiséget másfélszeresére 30 kg szárazanyag / fô /év növeli. Ez jól egyezik az US. EPA (1990) által megadott 29 kg/ fô/ év fajlagos értékkel. Ez természetesen csak ott keletkezik, ahol a lakosság szennyvizeit közcsatornában gyûjtik, és megfelelô módon tisztítják. Az ipari szennyvíztisztítás iszapjai A technológiai felmérés hiányos, hasonlóan a keletkezô iszapmennyiségekéhez. Az ilyen iszapfajták esetén fontos kiemelni, hogy az élelmiszeripar szennyvíztisztítói rendszerint komposztálásra kitûnôen alkalmas iszapokat termelnek. Esetenként ugyanilyen jellegû a gyógyszeralapanyag vagy gyógyszergyárak szennyvíztisztítóinak iszapja is. A papíripar esetében keletkezô szennyvíziszapok mindkét fajtája, az ülepített rostiszap, valamint a biológiai tisztítás eleveniszapja is megfelelô energiatartalmú komposzt alapanyag, vagy segédanyag. Trágyák A lakosság ilyen jellegû maradéka (emberi ürülék) napjainkban egyáltalán nem jelentkezik, mivel az a lakossági szennyvizekbe, s azon keresztül a tisztítás iszapmaradékába kerül. Az állattartás esetében ugyanakkor igen nagy fajlagos trágyamennyiségek keletkeznek, részben száraz (almos), részben nedves (hígtrágya) formában. Az állattenyésztés trágyahulladéka olyan nagy, hogy arra gyakorlatilag külön feldolgozó, elhelyezô, hasznosító gyakorlat alakult ki. Ez ott alakulhatott így, ahol az állattartó, hizlaló telepek mezôgazdasági környezetben épültek ki. A feldolgozóipar ilyen hulladéka a városokba koncentrálódott üzemek miatt már egyértelmûen ott jelentkezik, vagy az üzemi szennyvíztisztítóknál, vagy a kommunális telepen. Érdekességként megemlíthetô, hogy egy fejôstehén évente mintegy 2200 kg, egy hízó marha mintegy 1600 kg szárazanyagnak megfelelô trágyatermelést produkál évente. Ez 75, illetôleg 50 lakos évi, szennyvíziszapban jelentkezô hulladékmennyiségének felel meg. Meglepô, hogy egy baromfi évi hulladéktermelése is ugyanannyi, mint egy felnôtt lakosé. Ez is jól mutatja, hogy az állattartás, vagy intenzív hústermelés milyen jelentôs szennyezôanyag termelést is jelent. A trágyák komposztálása és mezôgazdasági hasznosítása természetesen egy reális lehetôség, azonban itt is rizikófaktor a tápanyagfelhasználás javítására felhasznált vegyszerek, növekedésfokozó hormonok hatása. Érdemes azt is megjegyezni, hogy a különbözô állatok trágyái elég eltérô nedvességtartalommal rendelkeznek. Legszárazabb a lótrágya, ami 60 % körüli nedvességtartalmú. A többi trágyák általában 70 és 80 % közötti, a marhatrágya 85 % körüli nedvességtartalommal rendelkezik.. Zöldhulladékok A lakókörnyezetben lévô növényzet, fû és fák hulladékai képezik ezt a kategóriát. Mennyiségük a lakókörnyezet, lakás-sûrûség függvénye. Kertvárosi területeken akár az összes hulladékmennyiség %-a is lehet. A kerti hulladéknak mintegy 70 %-át a fûapríték teszi ki, a levélzet csak 25 % -ot képvisel, míg a többi 5 % egyéb, fásabb növénymaradék. Mennyiségük szezonálisan is nagyon változó. A hideg telekkel megáldott térségekben a füves részek májustól szeptemberig jellemzôek. A lehullott leveleket ezzel szemben szeptember és december között, valamint kora tavasszal gyûjtik be. A korábbi évtizedekben a növényzet zöld hulladékát is a szilárd hulladéklerakókba szállították. Ma már legtöbb helyen az ilyen maradványokat külön gyûjtik, és komposztálják. Viszonylag nagy a nedvességtartalmuk, és mint már utalás történt arra, keletkezésük szezonálisan ciklikus. A fûnek viszonylag nagy a nitrogéntartalma. Az ilyen anyagok lebontható része viszont nem fedezi a komposztálás hôigényét. Kedvezô, hogy a fûmaradványok és falevelek, vagy bokrok nyesedékei nem tartalmaznak egyéb szennyezô anyagokat, ellentétben a városi szilárd hulladékkal. A levelek szagmentesen tárolhatók, ezért energiadúsabb anyagokkal együtt jól komposztálhatók, hosszabb tárolás után is. A mennyiséget illetôen a lakossági szennyvíziszap mennyiségével vetekszik, de parkos üdülôkörzetekben, ahol mezôgazdasági hasznosításuk egyébként lehetetlen, akár tízszerese is lehet. Régebben a faleveleket egyszerû halmokban hagyták komposztálódni, ma sok helyütt keverik a szennyvíziszapokhoz, különösen zárt komposztáló rendszereknél. Különösen akkor van erre lehetôség, ha a lakosság az ilyen hulladékait elkülönített halmokban gyûjti az udvarában, vagy néha be is zsákolja azt elkülönítve a többi szilárd hulladékától. Térségenként az ilyen szokások nagyon változóak, sôt a környezettudatos nevelés eredményeként ciklikusak is lehetnek. Esetenként az összegyûjtött falevelek is tartalmazhatnak kedvezôtlen szennyezô anyagokat (mûanyag, kövek, stb.). A zöld növényzet ugyan nitrogénben gazdag, a száraz falevelek komposztálásához azonban rendszerint tápanyag-adagolás, gondos nedvesség-beállítás és szabályozás szükséges. Elôfordult olyan levélkomposztálás is, melyet a szennyvízderítôk iszapjával és aprított fahulladékkal keverve végeznek. Az alapanyaghoz ilyenkor is nitrogénforrást kell adagolni a növényi részek gyorsabb lebomlása, nagyobb reakciósebesség (melegedés) elérése érdekében. Élelmiszeripari és mezôgazdasági hulladékok A komposztáláshoz számos, ebbe a kategóriába tartozó hulladék alkalmas. Általában ami föld feletti növényi rész, vagy állati maradék és nem szennyezett, komposztálható. A közlemények alapján sok ilyen hulladék felhasználására került már sor a korábbiakban. Ilyenek: burgonyahulladékok (héj, keményítô, méret alatti termés, beteg gumók, stb.), keményítôiszap, halfeldolgozási hulladékok (héj, belsôség), narancs és citromhéj, almafeldolgozás maradéka (iszap, szûrletmaradék és biológiai iszap), szôlôfeldolgozás hulladékai (szûrôiszap, héj, törköly, kacs, vesszô), csokoládé gyártás hulladékai, vízerômûvek szûrôin fennakadó algák, halak és más tengeri élôlények, élelmiszer-elôkészítés hulladékai, mezôgazdasági hulladékok (szalma, kukoricacsutka, rizs-, gyapot-, mandulahéj). A felsorolt lista messze nem teljes, de jól mutatja a komposztálható állati és növényi hulladékok széles skáláját. Lakossági szilárd hulladék Ez az átfogó kategória mindazokat a szilárd hulladékokat tartalmazza, melyek az ember környezetébôl rendszerint szervezett hulladékgyûjtéssel kerülnek eltávolításra. Mennyiségét tekintve ez a legjelentôsebb mennyiségû hulladék, több száz kilogramm lehet lakosonként évente. Összetételében legnagyobb hányad a papír, de tartalmaz élelmiszermaradványokat és zöldhulladékot is. Komposztálásra történô hasznosításuk vizsgálata ezért hosszú évtizedek óta fontos tevékenység. Gondot jelent az utóbbi idôszakban a lakossági szilárd hulladékban jelentkezô hatalmas mûanyag-hányad. Ennek kiválogatása, a mûanyag-részek változatos mérete és alakja miatt egyre nagyobb nehézséget jelent. A szétválasztás hatékonysága sose teljes (100%). A komposztálható anyagokhoz mindig jócskán kerülnek mûanyag és üveg anyagok is. 4. Az Észak-Budapesti szennyvíziszap összetételének ismertetése Az Észak-Budapesti szennyvíztelepen képzôdött víztelenített iszap összetételét az 1. táblázat mutatja be. A szûrôpréssel történô víztelenítés miatt az iszap viszonylag nagy szárazanyag tartalmú és az iszaplepény nagy táblás rögöket képez. A rögös szerkezet miatt a komposzt keverék elkészítésénél a homogén elkeverést nem lehet mindig biztosítani. Az iszap nehézfém tartalmát a táblázatban nem tüntettük fel, mert minden komponens értéke messze a határérték alatt van. 22 Biohulladék

23 tudományos melléklet Scientific section 1. táblázat: Észak-Budapesti szennyvíztelepen képzôdött, víztelenített iszap összetétele Jellemzô paraméter Érték Szárazanyag (%) 37,0 42,0 Szerves anyag (%) 61,0 71,0 Szerves-N (%) 1,2 Összes-P (%) 0,9 C/N ~10,0 ph 12,0 12,5 Az Észak-Budapesti szennyvíztelepen iszap-víztelenítésnél Fe(III)sót és mészhidrátot használnak. A meszes víztelenítés és a hatósági elôírások miatt a víztelenített iszap ph értéke 12,0 12,5 között változik. Az ilyen nagy ph értékû iszapok komposztálásáról a szakirodalomban nem sok közlemény jelenik meg. Sikora et al. (1981) említést tesz arról, hogy 10 napos hômérséklet felfutási idô után a 11,0 ph-jú vasklorid mésszel kondicionált iszapot sikerült komposztálni. A nagy ph értékû (12,0 12,5) szennyvíziszapok komposztálására hazai tapasztalat nem állt rendelkezésre, ezért a csomádi üzemi kísérleti komposztálást megelôzôen a Zöld Otthon Kft. a GORE technológia hazai forgalmazójával a Profikomp Kft.-vel közösen a meszes iszappal laboratóriumi komposztálási kísérleteket végzett. A kísérleti eredmények bizonyították, hogy a GORE technológiával eredményesen lehet komposztálni a nagy ph értékû, meszezett szennyvíziszapokat. 5. Az üzemi-méretû kísérleti eredmények ismertetése A Zöld Otthon Kft. Fôvárosi Csatornázási Mûvek Zrt.-vel kötött szerzôdés alapján az FCsM csomádi telepén az Észak-Budapesti Szennyvíztisztító Teleprôl származó szennyvíziszap komposztálására kísérleteket végzett. A kísérletek lefolytatására rendelkezésre bocsátott terület a mûszaki védelemre vonatkozó környezetvédelmi elôírásoknak mindenben megfelelt és a telep infrastrukturális kiépítettsége alkalmas a komposztálási kísérletek végzésére. A kísérleti komposztálást GORE technológiával végezték. A technológia részét képezô számítógépes irányítási rendszer a komposz tálási folyamatot az aktív levegôztetô rendszeren keresztül vezérelte 35 napon át. A mért adatokat folyamatosan rögzítette és tárolta, lehetôvé téve ezáltal a komposztálási folyamat utólagos elemzését. A komposztprizmában a hômérséklet idôbeli alakulását a 1. ábra szemlélteti. 1. ábra: Komposztprizmában a hômérséklet idôbeli lefutása A hômérséklet lefutási diagramokat elemezve a következôk állapíthatók meg: A komposztálás kezdetekor a hômérsékleti görbe felfutás az általában tapasztaltnál lassúbb. Ez minden bizonnyal a mész lúgos kémhatására bekövetkezô mikrobiális bontást gátló hatásnak tudható be. A néhány napos lassú hômérséklet-emelkedés alatt szerves savak képzôdtek, amelyek a meszet részben semlegesítették. A kezdeti lassú felfutás után a hômérséklet hirtelen növekszik, ami azt jelzi, hogy a termelôdô szerves savak és a befúvott levegôben lévô széndioxid hatására a semlegesítés befejezôdött és a mész lúgos kémhatása nem gátolja a mikrobiális lebontást. A hirtelen hômérsékletnövekedést egy hosszan tartó termofil fázis követi. Ebben a fázisban történik a cellulóz, a fehérjék és az egyszerû szénvegyületek lebontása. A komposztálás exoterm jellegével, ezen belül a kémiai átalakulás hôtermelési viszonyaival a konkrét komposztálási kísérlet elemzésén túl érdemes kissé behatóbban foglalkozni. Vizsgálatunkhoz az egyszerûség kedvéért vegyünk 1000 t északpesti víztelenített szennyvíziszapból készített prizmát t iszapra vetítve az alábbi anyag mennyiségekkel kell számolni: Szárazanyag tartalom (40 %) Ca tartalom (15 %: 150 g/kg) Ca(OH) 2 tartalom 400 t 60 t 94 t A kalciumhidroxid a kémiai átalakulás során a levegôbôl széndioxidot vesz fel és ezek egymásra hatásaként kalcium-karbonát és víz keletkezik. Ez az átalakulás hôtermeléssel jár. Ca(OH) 2 + CO 2 = CaC0 3 + H hô (1) A Ca(OH) 2 közömbösítési hô értéke 27,9 kcal/mói. Az (1) egyenlet és a kiindulásként felvett 1000 t víztelenített iszap 94 t Ca(OH) 2 -t tartalmaz. Ennek a mennyiségnek a közömbösítése során 35,44 x l0 6 kcal hô képzôdik. A hô-mérleg alapján ez a hômennyiség a komposzt prizmát melegíti, és a hômérsékletét emeli: ahol Δt Q M c a reakció elôtti és utáni hômérséklet különbség (ºC) a kémiai átalakuláshoz szükséges hômennyiség (kcal) a komposzt prizma tömege (kg) fajlagos hômennyiség (kcal/kg ºC) A komposztálási folyamat beindítását követôen a Ca(OH) 2 semlegesítése meghatározó hô-termelô folyamat. A semlegesítési folyamat beindulása után nyilván az aerob termofil folyamat is elkezdôdik. A meszes szennyvíziszap komposztálása során a semlegesítési és a biológiai lebomlási folyamatok során képzôdô hômennyiség összeadódhat, ami indokolhatja a prizmában, annak egyes részeiben a 90 o C fölötti hômérséklet kialakulását. A magas hômérséklet kedvezô a higienizáció folyamatára, mert a patogén mikroorganizmusok pusztulása felgyorsul és a tartós hôhatás következtében a féregpeték és patogén baktériumok pusztulása hatékonyabb. Az elôállított komposzt minôsége A szennyvíziszap kísérleti komposztálása során a négyhetes érlelési idôtartam után elbontott komposztprizmák anyagának egyszerû vizuális és manuális vizsgálata is adott némi támpontot az elôállított komposzt minôségének megítélésére. A jó minôségû komposzt jellemzôiként lehetett értékelni a szálkás kellôen nedves földszerû struktúrát, a barnás fekete szint és a természetes földnek megfelelô szaghatást. Az elôállított komposzt minôségének objektív megítélésére és jellemzésére szolgálnak a mellékelt laboratóriumi vizsgálati eredmények. A laboratóriumi vizsgálati eredmények alapján megállapítható, hogy a GORE komposztálási eljárással a meszezett magas ph-jú szennyvíziszapból is lehet jó minôségû komposztot elôállítani (2. táblázat). 2. táblázat: Az FCsM Zrt. csomádi telepén elôállított komposzt nehéz-fém adatainak összehasonlítása az 50/2001 FVM rendelet határértékeivel Paraméter Határérték Mért érték (mg/kg szárazanyag) As 75,0 <0,012 Cd 10,0 0,953 Co 50,0 1,51 Összes Cr 1000,0 24,8 Cu 1000,0 50,9 Hg 10,0 <0,006 Mo 20,0 1,09 Ni 200,0 13,9 Pb 750,0 15,4 Se 100,0 <0,04 Zn 2500,0 159,0 Biohulladék 23

24 tudományos melléklet Scientific section Az FCsM Zrt. csomádi telepén elôállított komposzt egyéb minôségi és fém analízisének eredményeit a 3.táblázat mutatja. A mérési adatok alapján megállapítható, hogy a kész komposzt anyag toxikus fémet nem tartalmaz, a termék mezôgazdaságban hasznosítható. 3. táblázat: Az FCsM Zrt. csomádi telepén elôállított komposzt egyéb minôségi és fém analízisének eredményei Paraméter Érték ph 7,24 Összes szárazanyag (%) 27,30 Összes szerves anyag (%) 16,90 Összes N (mg/kg száraza.) ,00 Összes P (mg/kg száraza.) 4650,00 Összes K (mg/kg száraza.) 2670,00 Al (mg/kg száraza.) 2270,00 B (mg/kg száraza.) 12,20 Ca (mg/kg száraza.) 50000,00 Fe (mg/kg száraza.) 7340,00 Li (mg/kg száraza.) 3,11 Mg (mg/kgszáraza.) 3680,00 Mn (mg/kg száraza.) 140,00 Na (mg/kg száraza.) 735,00 S (mg/kg száraza.) 2390,00 Tl (mg/kg száraza.) 43,90 V (mg/kg száraza.) 5,06 A komposzt beltartalma javítható ásványi anyagok hozzáadásával, érlelése gyorsítható istállótrágya vagy serkentô anyagok segítségével, savanyodása megakadályozható meszezéssel. A komposztálás során a termofil aerob folyamatok eredményeként a lebomló szerves anyagból széndioxid és; további aerob stabil szerves maradék keletkezik. A biológiai lebontásnál, oxidációnál keletkezô hô hatására az anyag víztartalmának egy része elpárolog. A komposztálás alapvetô kérdése a folyamatok végbemenetele alatt a nedvesség, hômérséklet és oxigéntartalom optimalizálása. Míg az elsô kettô meghatározóan az alapanyag minôségével, az utóbbi a levegôztetéssel szabályozható. A komposztálás anaerob folyamatai ugyanakkor a rendszerben az oxigén idôszakos, vagy lokális hiányának a következményei, melyek a komposztálódásban ugyancsak fontos szerepet játszanak. Ennek révén keletkeznek a biológiailag nehezen oxidálható szerves anyagokból kisebb molekulatömegû származékok, (szerves savak, alkoholok), melyeket azt követôen az aerob szervezetek gyorsan hasznosítanak. Az anaerob folyamatok hatására keletkezô kis molekulatömegû illó szerves savak (szag emisszió) a technológiában gondokat is jelenthet, ezért az anaerob és aerob folyamatok egyensúlyát megfelelôen biztosítani kell. A nagyüzemi komposztáló rendszerekben egyértelmûen aerob viszonyokat kell biztosítani. Számos gyakorlati szakember azonban célszerûnek véli a komposztálandó alapanyagok elôkezelés folyamán történô hosszabb rövidebb nedves tárolását éppen az elôzetes anaerob bomlási folyamatok elôzetes beindítása érdekében. A komposztálás tradicionális feladata a rothadásra hajlamos szerves anyagok stabilizálása, emberre veszélyes patogén szervezetek minimalizálása (Juhász, 1987). Egyidejûleg természetesen a növényi betegségeket okozó szervezetek, csírák, rovarok és azok tojásainak, lárváinak elölése is célja a stabilizációnak. A termék szaga megszûnik a folyamat eredményeként a stabil termékben. A keletkezô hômennyiség révén a kiindulási alapanyagok nedvességtartalma (szennyvíziszapok, élelmiszeripari hulladékok) is kedvezô tartományba állítható be. 6. A komposzt felhasználási lehetôségei Az Észak-Budapesti szennyvíztisztító teleprôl származó víztelenített iszapból elôállított komposzt felhasználási lehetôségei széleskörûek. A szennyvíziszapból készült komposzt használható és elônyösen alkalmazható (Vermes, 1993, 1998): tájrendezésnél, rekultivációknál jelentôs szerepet tölthet be a rekultivációra váró kommunális hulladéklerakók fedôrétegének talaj erô utánpótlásában, mezôgazdaságban a savanyú talajok talajjavításában és általában szántó földek talaj erô utánpótlásában, új erdôk telepítéseknél, ültetvényekben, gyümölcsösökben, szôlô területeknél tápanyag utánpótlás céljából, ipari növények (repce) termesztésénél, ipari tevékenység miatt elszennyezett területek rekultivációjánál. Ma már a szennyvíz és a szennyvíziszapok közvetlen mezôgazdasági hasznosításával szemben jelenleg a szennyvíziszapnak a komposzt formában történô feldolgozása és ezt követô hasznosítása került elôtérbe (Vermes, 1980, 1982). A komposztok felhasználásával kapcsolatban kétségkívül tapasztalható bizonyos fokú idegenkedés. Ennek eloszlatásához a szakmai felvilágosítás fokozásán túl, az irányító szakhatóság pozitív támogatására is szükség van. Bizonyos esetekben a szennyvíziszap hasznosítását néhány szerves szennyezô (TPH, PCB, PAH) anyag gátolhatja. A szakirodalmi közlések ugyan egyértelmûen bizonyítják, hogy ezek az anyagok a komposztálás során tovább bonthatók, erre tekintettel, ezért célszerû, ha ezeket a paramétereket a komposztálás folyamán meghatározzák. 7. Az iszap elhelyezés jogi háttere és a gyakorlat Hazánkban a különbözô hulladékokkal kapcsolatos tevékenységek szabályozásának alapját a évi Hulladékgazdálkodási Törvény képezi. Ebbôl mindenekelôtt és hangsúlyosan érdemes kiemelni, hogy a hulladékgazdálkodás legfôbb célja a képzôdô hulladék mennyiségének és veszélyességének csök kentése. Cél a keletkezett hulladék minél nagyobb arányú hasznosítása és a természeti körforgásba vissza nem juttatható hulladék környezetkímélô ártalmatlanítása. Az utóbbi célkitûzéssel kapcsolatban a törvény konkrét rendelkezést is tartalmaz, mely szerint a lerakással ártalmatlanított biológiailag lebomló szervesanyag-tartalmat (figyelembe véve a kétéves derogációt) júl. 1-jéig 50 %-kal kell csökkenteni. A hulladéktörvény megjelenését követôen számos alacsonyabb szintû szabályozás látott napvilágot a hulladékgazdálkodás különbözô szakterületeit és tevékenységeit illetôen. A részletes szabályozás ellenére, vagy talán annak is köszönhetôen a szennyvíziszap elhelyezés problémája egyáltalán nem tekinthetô megoldottnak hazánkban. A szennyvíziszapot termelô vállalatok jelentôs része ma még mindig a legolcsóbb, de a környezetre a legveszélyesebb megoldást helyezi elôtérbe, minden bizonnyal gazdasági kényszerûségbôl. Azok a vállalatok is az elhelyezés problémájával küzdenek, amelyek pl. komposztálással ártalmatlanítják a szennyvíziszapot, mert az értékes, tápanyagban gazdag komposzt mezôgazdasági vagy egyéb hasznosítására sincs megfelelô fogadókészség. Ilyen körülmények között még igen messze vagyunk attól az ideálisnak tekinthetô állapottól, amikor a szennyvíztisztítás szerves részét képezi nemcsak az ártalmatlanítás, hanem a végleges hasznosításról való gondoskodás is. Szükséges lenne a biológiai eredetû hulladékok múltbeli szakszerûtlen kezelése és elhelyezése kapcsán kialakult ellenérzés megváltoztatása. Szakértôi vélemények szerint megfelelô felvilágosítással, a média segítségével, a piaci viszonyok kialakításának szorgalmazásával, külföldi példák alapján ez elérhetô. Itt jegyezzük meg, hogy Magyarországon a mezôgazdasági terület az érzékeny területrészek leszámításával is olyan nagyságú, hogy az ország összes szennyvíztisztítójában keletkezô szennyvíziszap komposztálással történô ártalmatlanításból származó teljes komposzt mennyiség az erre alkalmas vetésterületen elhelyezhetô lenne. A komposztálással történô ártalmatlanítás szélesebb körû alkalmazását segítené elô egy egységes szemléletû komposzt törvény megalkotása és kiadása, ezzel együtt a törvényi szabályozások szigorú betartatása és szankcionálása. Összefoglalás A Fôvárosi Csatornázási Mûvek csomádi telephelyén és a Gödöllôi Agrártudományi Egyetemen végzett komposztálási kísérletsorozat bebizonyította, hogy a magas ph értékû víztelenített meszes szennyvíziszapból is lehet jó minôségû komposztott elôállítani az alkalmazott GORE Cover komposztálási technológiával. A kísérletek rávilágítottak arra is, hogy a komposzt elhelyezése és hasznosítása hazánkban a kedvezô adottságok ellenére sem könnyû feladat. A több évtizedre visszanyúló eredményes kutatásokra és útmutató tanulmányokra alapozva mielôbb el kellene érni, hogy a szennyvíziszap komposztálás és a komposzt-termék végleges elhelyezése, illetve hasznosítása a szennyvíztisztítási folyamat szerves részét képezze. Az FCsM Zrt., mint az ország legnagyobb szennyvíziszap termelôje jelentôs lépést tett a környezetvédelem területén azáltal, hogy a sikeres kísérletekkel bizonyította, hogy a meszes iszapok jól komposztálhatók és az iszap lehetséges további feldolgozása elôsegítheti annak végleges hasznosítását. 24 Biohulladék

25 tudományos melléklet Scientific section Irodalomjegyzék Alexa, L., Dér, S. (2001): Szakszerû komposztálás. Elmélet és gyakorlat. Profikomp Kft., Gödöllô, Benedek, P. (1990): Biotechnológia a környezetvédelemben, Dömsödi, J (2002): Komposztálás. Környezetügyi Mûszaki Gazdasági Tájékoztató, 12 sz, Fári, J. (2005): Gyors jelentés kísérleti iszapkomposztálásról, Budapest. Kézirat Juhász,E. (1987): A szennyvíziszap komposztálás egyéb hasznosítható anyagok felhasználásával, Kárpáti, A. (2002): II. Komposztálás, Kézirat, Veszprémi Egyetem, 1 15 Sikora, L.J, Wilson, G.B., Colacicco, D., Parr, JF. (1981): Materials balance in aerated static pile composting. Journal WPCF, Vol.53, No. 12, Szlávik, I. Oláh, J Szônyi, I. (1984): Települési szennyvíziszapok mezôgazdasági elhelyezése és hasznosítása, VÍZDOK, VMGT-148, Budapest, Vermes, L. (1993): hulladékgazdálkodás, hulladékhasznosítás, Mezôgazdasági Kiadó, Budapest, 208 Vermes, L., (1982): Szennyvíz- és szennyvíziszap hasznosítás, I., Egyetemi jegyzet Agrartudományi Egyetem, Gödöllô, 73 Vermes, L. (1980): Szennyvizek és szennyvíziszapok mezôgazdasági elhelyezése és hasznosítása. VIZDOK, VMGT-120, Budapest, 278 József Dohnalik Composting processes of dewatered calciferous sewage sludge Summary Commissioned by the Budapest Sewage Works Ltd., Zöld Otthon Ltd. conducted technological composting experiments with dewatered calciferous sewage sludge at the Csomád sewage disposal site. The objective of the experiments was to determine how sludge dewatered in the presence of iron (III) salt and lime feeding, and with a high ph value ( ) can be composted. The lime content of sludge to be composted was between 30 35% (dry substance content). Under such conditions, it can be expected that the thermophilic composting stage will be reached with difficulty, and the balance of the decomposition process becomes uncertain. Composting experiments conducted at the Csomád site of the Budapest Sewage Works Ltd. and at Szent István University in Gödöllô proved that good quality compost can be made from high ph value dewatered calciferous sewage sludge using the GORE TM Cover composting technology. The experiments also showed that the disposal and utilization of composts, despite their favourable properties, is not an easy task. Based on several decades of successful research and guidance studies, the achievement aimed at is that sewage sludge composting and the disposal and utilization of the final compost product become organic components of the wastewater treatment process. Biohulladék 25

26 tudományos melléklet Scientific section Szerves hulladék eredetû termésnövelô anyagok felhasználása a szántóföldi növénytermesztésben Nagy László Szent István Egyetem Gödöllô, Mezôgazdaság és Környezettudományi Kar, PhD hallgató, Növénytermesztési Intézet 1. Bevezetés és célkitûzés Az elmúlt évtizedben a fôleg mezôgazdaságra jellemzô tôkehiány miatt jelenleg a szántóföldek közel 70 százalékán mutathatók ki a termesztési és mûvelési technológia káros hatásai (Várallyay et al. 2007). A káros tömörödés mellett talajaink jelentôs része eróziótól, deflációtól veszélyeztetett (Barczi 2005), romlott a talajok szerkezete és szerves anyag mérlege. A talajok állapotára az idôjárási szélsôségek (csapadék többlet, aszály) is kedvezôtlen hatással vannak, ugyanakkor a rossz talajállapot is súlyosbítja a klimatikus szélsôségekkel összefüggô gazdasági károkat (Gyuricza et al. 2006). A termelési veszteségek okai között a talajok fizikai és biológiai kondíciójának romlása mellett a termékenység csökkenése is megjelölhetô. Egyes térségekben a nem megfelelô kultúrállapotú talajokon ezek a problémák hatványozottan jelentkeztek. A talajok általános kondíciójának javítása nem csak gazdasági, hanem környezetvédelmi szempontból is kívánatos. Mivel az állatállomány fogyása miatt kevesebb istállótrágya áll rendelkezésre, a talajok szerves anyag mérlegének, ezen keresztül a fizikai és a biológiai kondíciójának javítására más anyagokat és módszereket kell keresni. A talajkondíció javulását elôsegítô módszer lehet a termôhelyen képzôdött szerves melléktermékek reciklikálása, valamint az erre a célra termesztett növények élô vagy holt anyagának talajba juttatása. A talajok degradációjával párhuzamosan jelentkezett napjaink másik legégetôbb környezetvédelmi problémája a hulladékkérdés. Sokáig a kommunális hulladékok kezelésének legolcsóbb és legcélszerûbbnek tartott megoldása a hulladéklerakókba történô deponálás, illetve a megsemmisítés volt, ezzel szemben napjainkban, az EU országokban törvények szabályozzák a néhány %-nál nagyobb szervesanyag-tartalmú hulladékok ily módon történô kezelését és azok komposztálását. (Alexa Dér 1999). Ugyanakkor számos olyan hulladék keletkezik a mezôgazdaságban, az élelmiszeriparban, a kommunális szektorban, amelyek biológiai lebontás után felhasználhatók a szántóföldi növénytermesztésben, az energia alapanyag elôállításában. A mikrobiológia eljárás után csökkenthetô a szennyvíziszapban felhalmozódott szerves anyagok és nehézfémek mennyisége. A lignocellulóz bontás eredményeként bekövetkezô termofil komposztálási szakaszban elpusztulnak a káros és környezetre veszélyes mikroorganizmusok és a hulladék anyagok, ily módon történô közömbösítése után a komposzt növénytáplálásra felhasználható. 40 m 2 volt. A kezeléseknél olyan komposztot használtunk (oltott komposzt), amelyben kommunális szerves hulladékok és szennyvíziszap biológiai bontásából származó anyag volt. A talaj tápanyagvizsgálatát követôen a kísérletet ôszi búza tesztnövénnyel (Buzogány) állítottuk be, és az alábbi kezeléseknél vizsgáltunk számos paramétert. 1. kezelés: (komposzt (oltott) + kevert mûtrágya): 5 t/ha komposztot juttattunk ki. Ehhez 112 kg/ha ( ) mûtrágya keveréket adtunk kiegészítésként. 2. kezelés: (komposzt (oltott) + minimális dózis komplex mûtrágya): 5 t/ha komposztot juttattunk ki. Ehhez 100 kg/ha ( ) NPK mûtrágyát adtunk kiegészítésként. 3. kezelés: (komposzt (oltott): 10 t/ha komposztot juttattunk ki. 4. kezelés: (kevert mûtrágya): 380 kg/ha ( ) kevert mûtrágyát juttattunk ki. 5. kezelés: (minimális dózisú komplex mûtrágya): 100 kg/ha ( ) NPK mûtrágyát adtunk. Kísérletünkben penetrométeres mérések segítségével határoztuk meg a talajellenállás értékeit MP-ban 10 cm-ként mérve 50 cm-es mélységig. A talajellenállás mellett a talaj nedvességtartalmát is mértük, mivel a talaj ellenállását leginkább befolyásoló tényezô a talaj lazultsága vagy tömörsége mellett az aktuális nedvességtartalma, így jelen esetben ezt a paramétert is vizsgáltuk. A talajnedvességet a hagyományos mechanikai módszer mellett egy TDR 300 talajnedvesség mérôvel is vizsgáltuk (tömeg%-ban), szintén 10 cm-ként 50 cm-es mélységig. A sikér és fehérje tartalmat NIR analizátorral laboratóriumi körülmények között határoztuk meg. Statisztikai értékelésre egytényezôs varianciaanalízist alkalmaztunk (Baráthné et al. 1996). 3. Eredmények és értékelésük A búza termesztésének elsôdleges célja az emberi táplálkozási igények kielégítése. Magyarországon a búza zömét belföldi élelmezési céllal termesztjük. Az emberi táplálkozás mellett jelentôs mennyiséget tesz ki az állati takarmányozás is (Antal et al. 2004). Mindkét esetben elengedhetetlen feltétel a megfelelô fehérje- és sikértartalom. A búza sikértartalmát vizsgálva a kezelések között nem mutatható ki statisztikailag igazolható különbség. (1. ábra) Kommunális hulladék bontásából származó szerves anyagot tartalmazó komposzttal kezelt parcellákon mért eredményekbôl (1.-3. kezelés) látható hogy a sikértartalom jelentôsen meghaladja a 34%-ot, ami már javító minôségû A1 vagy A2 lisztnek felel meg (Jolánkai 2005). 2. Anyag és módszer A kísérletet a Szent István Egyetem Növénytermesztési Tanüzemében állítottuk be 2006 októberében. A terület a Gödöllôi-dombság kistájon helyezkedik el, tengerszint feletti magassága 323 m. Az éghajlat kontinentális típusú, jellemzôek az idôjárási szélsôségek mind a csapadékellátottságban, mind a hômérsékletben. Az átlagos hômérséklet 9,1 ºC. Az átlagos csapadékmenynyiség 550 mm, amelynek csaknem kétharmada a vegetációs idôszakban esik. A parcellakísérletek talaja a magyarországi genetikus talajosztályozás szerint fôként homokon kialakult rozsdabarna erdôtalaj. A degradációs folyamatok következtében közepes termôrétegû, gyengén humuszos változat alakult ki. A terület erózió veszélyeztetett és a mûvelés szempontjából fontos, hogy tömörödésre érzékeny. A terület talajának tápanyag ellátottsága jó, nem erodált szelvényeiben mind a nitrogén, mind a foszfor tartalom közepes, és a kálium ellátottság jó. A kísérlet kezdete elôtt a területen a forgatásos és forgatás nélküli mûvelés váltakoztatása volt jellemzô hagyományos szántóföldi növények termesztésével. A kísérletben 5 kezelést alkalmaztunk 3 ismétlésben. Egy-egy parcella területe 1. ábra: A búza %-ban kifejezett sikértartalma különbözô tápanyagellátás esetén (Gödöllô, 2007) Kivételt képez az 5. kezelés, ahol a csak minimális dózisú komplex mûtrágyát adtunk tápanyag utánpótlásként. Ebben az esetben a sikértartalom a 27%-ot sem érte el, errôl a területrôl betakarított búza csupán takarmány minôségû C lisztet adó minôsítésû búzákhoz tartozik (Jolánkai 2005). A fehérjetartalmat vizsgálva a sikérhez hasonló megállapításokra jutottunk (2. ábra). 26 Biohulladék

27 tudományos melléklet Scientific section A 4. ábrán a kalász szám, a betakarítás elôtti növénymagasság és a tôszám kezelésenkénti alakulását követhetjük fegyelemmel. A kalász szám a minimális dózisú komplex mûtrágyával kezel parcella (5. kezelés) esetében volt a legalacsonyabb. A többi kezelés kiegyensúlyozott értékeket mutat ( db/m 2 ). A búza júniusi magassága tekintetében a kezelések hatása elhanyagolható volt, bár a havonta történô mérések azt mutatták, hogy a minimális dózisú mûtrágyát kapott parcellán a növény általában lassabban nôtt, de ez a hátrány a betakarításra szinte teljesen eltûnt. A csak komposzttal kezelt (3. kezelés) és a csak kevertmûtrágyával kezelt (4. kezelés) parcellákon mértük a legkisebb értéket. A tôszám vizsgálatakor az elôzôhöz hasonló mérési eredményeket kaptunk. A 3. és 4. kezelés (csak komposzt, csak kevertmûtrágya) hatására számoltuk a legkevesebb tôszámot. 2. ábra: A búza %-ban kifejezett fehérjetartalma különbözô tápanyagellátás esetén (Gödöllô, 2007) A kommunális hulladék szerves maradványait tartalmazó komposzttal kezelt parcellákon (1.-3. kezelés) a búza fehérje tartama meghaladja a 16%-ot, ugyanúgy, mint azoknál a parcelláknál, ahol a szokásos tápanyag utánpótlást alkalmaztuk. Ennél a vizsgálatnál is kivételt képez az 5. kezelés, ahol minimális dózisú komplex mûtrágyát adtunk tápanyag utánpótlásként. Itt a fehérjetartalom 11,7%, ami alig esik bele a közepes minôsítésbe (Jolánkai 2005). A beltartalmi értékek mellett a terméseredményt vizsgálatánál is szembetûnô az eltérés (3. ábra). 5. ábra: Talajellenállás alakulása (március-június átlagában) különbözô tápanyagellátás esetén (Gödöllô, 2007) 3. ábra: A búza t/ha-ban kifejezett terméseredménye különbözô tápanyagellátás esetén (Gödöllô, 2007) Mindamellett, hogy a minimális dózisú komplex mûtrágyával kezelt parcelláról betakarított búza (5. kezelés) sikér és fehérjetartalma is alacsonyabb volt (1.-2. ábra), a 2 t/ha-os terméseredménye is jelentôsen elmarad a többi kezelés eredményétôl. A komposzttal kezelt parcellák terméseredményei közül a kevert mûtrágya hozzáadásával érte el a legnagyobb terméseredményt (1. kezelés). A talajtömörödöttség mérésére irányuló talajellenállás alakulását az 5. ábra szemlélteti. Megállapítottuk, hogy a talaj legfelsô 10 cm vastag szintjében az ellenállás a 4 hónap átlagát vizsgálva 1 1,9 MPa között változik. A cm közötti réteget vizsgálva szintén megállapíthatjuk, hogy a talaj nem tömörödött károsan (1,6 2,6 MPa). A cm-es réteget vizsgálva láthatjuk, hogy a 4. kezelésnél a talaj már eléri a 3 MPa ellenállást, így ebben a mélységben a talaj már károsan tömör (Birkás 2006). 30 cm-es mélység alatt már az 1. és a 2. kezelés talaja is közelít a 3 MPa-os ellenállási értékhez. 40 cm alatt 2 kezelés (2. és 5. kezelés) kivételével az összes parcella károsan tömörként jellemezhetô. A talajellenállás mellett a növények fejlôdése szempontjából fontos tényezô a talaj nedvességtartalma, melynek mérési eredményit a 6. ábra szemlélteti. A talaj vizsgált 50 cm-bôl a legfelsô 10 cm-nek átlagban 14%-os nedvességtartalma volt (12 16%). Ugyanezt az egyenletességet tapasztaltuk 20 cm-es mélységben. Itt az átlag érték 12% volt (21 23%) cm közötti talaj nedvességátlagainál sem találunk nagyobb eltéréseket, 22 25% között változik ez az érték. Ez alatti talajrétegben (30 40 cm között) már láthatóak kisebb eltérések (24-30). Legkisebb volt a nedvességtartalma a 4. kezelésnek, amiben csak kevert mûtrágyát juttatunk ki. A legalsó mért rétegben (40-50 cm között) 33 38% között változott a talajnedvesség. Ebben a szelvényben is a kevert mûtrágyával kezelt parcellának (4. kezelés) volt a legkisebb a nedvességtartalma. 4. ábra: A kalász szám, a növénymagasság (június) és a tôszám alakulása különbözô tápanyagellátás esetén (Gödöllô, 2007) Biohulladék 27

28 tudományos melléklet Scientific section Összefoglalás A szántóföldi növénytermesztésben a komposztok felhasználása az elônyös környezeti hatások és a talajra gyakorolt kedvezô hatásai mellett a kommunális szektor által termelt hulladékok bontásából származó szerves anyagok felhasználásával nagy elôrelépés lenne környezetvédelmi vonatkozásban is. Vizsgálataink szerint ezzel a technológiával kezelt komposztok tápanyag utánpótlásként való felhasználása semmilyen negatív hatást nem jelent a búza sikér és fehérjetartalmára nézve, így akár a többi tápanyagpótlási eljárás helyett illetve azokkal kombinálva alkalmazható. Mivel a cél az emberi étkezésre vagy állati takarmányozásra való felhasználás, így további kutatásokat igényel ez a terület, amiben a talaj, illetve a növény nehézfémtartalmát fogjuk vizsgálni. Irodalomjegyzék 6. ábra: Talajnedvesség alakulása (március-június átlagában) különbözô tápanyagellátás esetén (Gödöllô, 2007) A talaj tömörödöttsége és nedvességtartalma nagyban függ az adott hónapban uralkodó idôjárásviszonyoktól. A 7. ábrán a mért idôszak (márciustól júniusig) láthatjuk az átlaghômérséklet és az átlagcsapadék változásait. A hômérséklet tekintetében egyértelmû melegedést tapasztaltunk. A csapadék tekintetében korántsem ilyen kiegyenlített a mért idôszak. Látható, hogy március és május hónapban csaknem azonos (42,80-44,00 mm) mennyiségû csapadék esett. Áprilisban nagyon kevés (5,8 mm) júniusban pedig 63,20 mm csapadék nehezítette a méréseink kivitelezését. Antal, J. Barczi, A. Centeri, Cs. (2004): A szántóföldi termôhelyek növénytermesztési jellemzése. (In: Ángyán, J. Menyhért, Z. (szerk.): Alkalmazkodó növénytermesztés, környezet- és tájgazdálkodás. Szaktudás Kiadó Ház, Bp., p. 559), p Alexa, L. Dér, S. 1999: A komposztálás elméleti és gyakorlati alapjai. Bio- Szaktanácsadó Bt, Gödöllô Jolánkai, M. 2005: Gabonafélék. (In Antal, J. (szerk) (2005): A nyövénytermesztés alapjai. Mezôgazda Kiadó, Budapest) p Baráth C. - Ittzés A. - Ugrósdy Gy.: Biometria. Mezôgazda Kiadó, Budapest Barczi A. Centeri Cs. (2005): Az erózió és a defláció tendenciái Magyarországon. (In: Stefanovits P. Micheli E. (szerk.): A talajok jelentôsége a 21. században. MTA Társadalomkutató központ, Budapest, p. 403.), p Birkás, M. 2006: Földmûvelés és földhasználat. Mezôgazda Kiadó, Budapest p 49 Gyuricza, Cs. Mikó, P. Földesi, P. Ujj, A. Kalmár, T. (2006): Investigation of green manuring plants as secondary crop improving unfavorable field conditions to efficient food production. Cereal Research Communications, Vol. 34 No. 1 pp Várallyay, Gy. Láng, I. Csete, L. Jolánkai, M. (2007): A globális klímaváltozás: hazai hatások és válaszok (A VAHAVA Jelentés). Agrokémia és Talajtan, Vol. 56 No. 1 pp Agricultural utilization of yield-enhancing substances produced from organic waste 7. ábra: Átlaghômérséklet és átlagcsapadék alakulása (március-június) (Gödöllô, 2007) László Nagy Szent István University Gödöllô, Faculty of Agricultural and Environmental Sciences, Ph.D. student, Institute for Plant Cultivation Summary Utilizing composts in crop production is an important step forward in terms of environmental friendliness, as, besides advantageous environmental impacts and a favorable impact on the soil, it also means using biodegradable organic material generated by the municipal sector. As a result of our experiments, it can be concluded that the utilization of composts treated by the technology introduced in the paper has no negative impacts on the gluten and protein content of wheat. Thus, such compost can be used instead of, or combined with, other nutrient supply methods. As the ultimate use of this wheat is for human consumption or as animal fodder, further research is needed to examine the heavy metal content of the soil and plant. 28 Biohulladék

29 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES > Dr. Gyuricza Csaba SZENT ISTVÁN EGYETEM XI. Gödöllôi Gazdanapok Energia alapanyagot a szántóföldrôl A fenti címmel 11. alkalommal került megrendezésre a Gödöllôi Agrárközpont Kht. Növénytermesztési és Biomassza-hasznosítási Bemutató Központ és a Szent István Egyetem Növénytermesztési Intézete szervezésében június 19-én Gödöllôn az évrôl-évre több érdeklôdôt vonzó Gödöllôi Gazdanapok. Már hagyomány, hogy a szabadtéri fajta- és technológia-bemutató elôtt a szélesebb közvéleményt foglalkoztató témákban szakmai elôadások hangzanak el. Az ez évi tanácskozás témája a hazai szántóföldi növénytermesztés, mint energia alapanyag elôállító szektor lehetôségeinek bemutatása. Biohulladék 29

30 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES Dr. Csaba Gyuricza, Szent István University XI. Gödöllô Farmers Day Energy raw material from the field The 11 th Gödöllô Farmers Day will be organized on June 19, 2008 in the town of Gödöllô by the Plant Cultivation and Biomass Utilization Demonstration Centre of the Gödöllô Agribusiness Centre Kht. (Public Benefit Co.) and the Institute for Plant Cultivation at Szent István University. The event attracts an increasing number of visitors every year. It is now a tradition that the open-air species and technology exhibition is preceded by professional presentations on issues that engage the attention of a wider audience. The topic of this year s symposium is the introduction of new aspects of arable land crop production in Hungary such as the energy raw material production sector. Two of the most popular topics today are bioenergetics and the utilization of alternative energy sources. It has been known for a long time that the agricultural sector is not restricted to producing food raw materials and fodder. Agriculture has been producing biomass for energy-utilization purposes (heat energy production) since ancient times. Unfortunately, sudden recent surges of interest in the topic have hampered rather than facilitated wellthought-out implementation in the field. There is still no comprehensive bioenergetics concept that can be used as a guideline for coordinating biomass production and utilization in Hungary. It is a great pity since the country s ecological potential is adequate, and the area suitable for producing biomass is larger than the country s own needs. Thus, should there be created a wellthought-out strategy, food and fodder production and the growth of energy crops could complement one another well. It can be stated with confidence that activities over the past few years have not been successful. We need just to think of the rush to increase bioethanol production during which responsible government representatives NNapjaink slágertémája a bio energetika, az alternatív energiaforrások használata. Régóta tudott, hogy a mezôgazdaság jóval több, mint egyszerûen élelmiszer-alapanyag és takarmány elôállításra szol gáló szektor. Ôsidôk óta termel biomasszát energetikai célokra (hôenergia nyerés). Az utóbbi idôszak ez irányú fellángolásai azonban sajnos a legtöbb esetben nem segítik, hanem éppen gátolják az ezzel kapcsolatos elképzelések átgondolt megvalósítását. Hiányzik egy átfogó bioenergetikai koncepció, amely iránytûként szolgálhatna Magyarország számára a biomassza elôállítás és felhasználás koordinálására. Pedig az ökológiai adottságaink megfelelôek, na gyobb földterülettel rendelkezünk, mint ami a hazai szükségletek megtermelését fedezné, ezért ha jól átgondolt stratégiával rendelkeznénk, egymást jól kiegészítve férne meg egymás mellett az élelmiszer- és takarmány elôállítás és az energetikai célra történô felhasználás. Nyugodtan kijelenthetjük, hogy az utóbbi évek munkálkodása inkább kudarcokat hozott. Elég csak a mára alábbhagyott bioetanol lázra gondolnunk, amely során felelôs kormányzati emberek is nyíltan kiálltak a több tíz, kukoricára alapozott üzem létesítése mellett. Aztán a tavalyi év (aszály, világpiaci tendenciák) kijózanítólag hatott mindenkire, alig maradt valami a felelôtlen elképzelésekbôl. Pedig ezen a téren is lehetne keresnivalónk: nagy biomassza potenciálú növények (pl. cukorcirok), cellulóz alapú növényi alapanyagok (fás szárú növények, korlátozottan melléktermékek), és hulladékok felhasználása. Nagy lehetôségek rejlenek a fás szárú energianövények termesztésében, amelyhez a felvevôpiac is adott (jelenleg elsôsorban a nagy erômûvek, de a jövôben a kisebb decentralizált rendszerek épülése is várható). Folyamatos hisztéria alakult ki 30 Biohulladék

31 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES Az ökológiai adottságaink megfelelôek, nagyobb földterülettel rendelkezünk, mint ami a hazai szükségletek megtermelését fedezné, ezért ha jól átgondolt stratégiával rendelkeznénk, egymást jól kiegészítve férne meg egymás mellett az élelmiszer- és takarmány elôállítás és az energetikai célra történô felhasználás. a biomassza (értsd: növénytermesztési melléktermékek) erô mûvek létesítése miatt is, annak ellenére, hogy számos európai példa igazolta e rendszerek létjogosultságát. A tanácskozás egyik fontos célja annak tudatosítása, hogy a me zô - gaz daság alternatív energia elô állító funkciója nem mehet az élel miszer és takarmány elôállítás rovására, ugyanakkor helye van az ágazaton belül. Elsôsorban a hagyományos szántóföldi növények számára kedvezôtlen adottságú területeken lehet létjogosultága az energianövények termesztésének (pl. belvizes területen gabonafélék helyett fás szárú energianövény, rossz vízgazdálkodású, aszályra hajló termôhelyen szárazságtûrô cu korcirok termesztése). Hazánk öko lógiai és geopolitikai adottságai el sô sor ban a fás szárú energianövények, valamint a hozzá kapcsolódó rendsze rek kiépítésének kedvez (decentralizált települési erômûvek). Jók a feltételek a biogáz elôállítás, valamint a gabonafüggetlen bioetanol elôállítás számára. Ugyanakkor korlátozottan és átgondoltan lehet lépni a kukoricára alapozott bioetanol elôállításban és a biodízel programban. A Biohulladék Magazin lehetôséget teremtett arra, hogy az elhangzott elôadások írott anyagát megjelenteti, amelyért köszönetünket fejezzük ki. Ebben a folyóiratban elsôsorban az okszerû hulladékhasznosítással kapcsolatos cikkek kapnak helyet. Az itteni megjelenéssel azt szeretnénk hangsúlyozni, hogy a megújuló energiák használata, a szántóföldi növénytermesztés, valamint a szerves hulladékok használata szorosan kapcsolódik. publicly welcomed the establishment of numerous plants. Then, events of last year (drought, world market trends) cooled everyone s enthusiasm and little remains of the irresponsible plans. In spite of this, Hungary still has a role to play in these fields: in the utilization of plants with large biomass potential (e.g. sweet sorghum), cellulose-based vegetable raw materials (woody plants, by-products to a certain extent), and also in the utilization of wastes. There is great potential in cultivating woody energy crops for which the market is already given (at the moment, primarily large power plants and in the future the building of smaller, decentralized systems). There has been a great deal of hysteria in relation to establishing power plants which can use biomass (i.e. plant cultivation by-products) in spite of the numerous good examples from all over Europe. One of the important objectives of the symposium is to raise awareness of the fact that although energy crops should not be produced at the expense of food and fodder, they should still have a place within the energy sector. Energy crops can primarily be cultivated on agricultural fields with unfavorable growing conditions (e.g. woody energy crops instead of cereals on fields prone to flooding by inland waters, or drought-resistant sweet sorghum on fields that have bad water management characteristics and are prone to drought). The ecological and geopolitical potential of Hungary is primarily favorable for cultivating woody energy crops and establishing related utilization systems such as decentralized power plants in settlements. The conditions are good for biogas production as well as cereals-free bioethanol production. At the same time, corn-based bioethanol production and the biodiesel program should be limited and carefully thought through. Biowaste Magazine has made possible the publication of the written background material for presentations at the Gödöllô Farmers Day, and we would like to express our gratitude for the contributions. This Magazine is primarily a forum for waste management and utilization. Through publishing renewable energy related articles within, we wish to emphasize the close link between the use of renewable energies, crop production and the utilization of organic waste. Biohulladék 31

32 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES Dr. László Alexa, Profikomp Ltd. Biogas production in a sustainable way > Dr. Alexa lászló profikomp kft. When assessing real biogas potential just as with other renewable energy sources the point of view of ecological as well as economic sustainability needs to be considered during strategy formulation and when decisions about funding are made, otherwise biogas production will not spread as much as would be justified professionally. 1. About biogas production in general: Anaerobic organisms (facultative and obligate) carry out the decomposition of organic material using fermentation, without the presence of oxygen. These micro-organisms use carbon compounds in organic bonds as oxygen acceptors. Decomposition and transformation into methane of organic materials occurs in several steps which are listed in Table 1. Type of process Type of bacteria Raw materials Stage 1 hydrolysis fermenting Stage 2 acid generation fermenting Stage 3 Stage 4 acetic acid generation methane generation acetogenic methanogenic Product proteins, amino acids, carbohydrates, sugars, fatty acids fats amino acids, sugars, fatty acids, amino acids, sugars, fatty acids, organic acids, alcohols acetic acid, hydrogen, carbon-dioxide organic acids, alcohols acetic acid, hydrogen, carbon-dioxide methane Table 1: Steps in the decomposition of organic materials Biogáztermelés fenntartható módon A valós biogáz potenciál megítélésénél csakúgy mint bármely más megújuló energia esetén az ökológiai és ökonómiai fenntarthatóság szempontjait is szem elôtt kell tartanunk a stratégia kidolgozása és a támogatások odaítélése során, ellenkezô esetben a biogáz elôállítás nem fog a szakmailag indokolt mértékben elterjedni. During hydrolysis, fermenting bacteria break down polymeric compounds, carbohydrates, proteins and fats with the help of exoenzymes. Obligate as well as facultative anaerobic organisms are involved in this process. From the resulting monomeric compounds, organic acids, alcohol, hydrogen, carbon-dioxide, ammonia and hydrogen sulfide are generated at the second stage. Acetogenic and methanogenic bacteria, existing in a symbiotic relationship, take part in further decomposition processes. From among the intermediate products generated in the second stage, methane-generating bacteria can only use acetic acid, hydrogen and carbon-dioxide to produce methane directly. The maximum amount of methane gas that can be produced depends on the composition of organic wastes (Table 2). The realistically achievable gas yield to aim for in practice is between l fermentation gas/kg organic dry matter with 50-70% methane content. During fermentation, 40-85% of the organic material is decomposed. 1. A biogáz termelésrôl általánosságban Az anaerob szervezetek (fakultatív és obligát) a szerves anyagok bontását erjesztéssel, oxigén felhasználása nélkül végzik. Oxigén-akceptorként ezek a mikroorganizmusok a szerves kötésben lévô szénvegyületeket használják. A szerves anyagok lebontása és metánná történô átalakítása több lépésbôl áll. A lebontás lépéseit mutatja az alábbi 1. táblázat mutatja. A folyamat típusa Baktériumok fajtája 1. szakasz hidrolízis fermentáló 2. szakasz savképzôdés fermentáló 3. szakasz ecetsav-képzôdés acetogén 4. szakasz metánképzôdés metanogén Nyersanyagok fehérjék, szénhidrátok, zsírok aminosavak, cukrok, zsírsavak, aminosavak, cukrok, zsírsavak, szerves savak, alkoholok ecetsav, hidrogén, széndioxid Termék aminosavak, cukrok, zsírsavak szerves savak, alkoholok ecetsav, hidrogén, széndioxid metán 1. táblázat: Szerves anyagok lebontásának lépései 32 Biohulladék

33 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES Nyersanyag / row material A hidrolízis során a fermentáló baktériumok a polimer vegyületeket, szénhidrátokat, fehérjéket és zsírokat exoenzimek segítségével bontják le. A folyamatban mind az obligát, mind pedig a fakultatív anaerob szervezetek részt vesznek. A keletkezett monomer vegyületekbôl a második szakaszban szerves savak, alkohol, hidrogén, széndioxid, ammónia és kénhidrogén keletkezik. A további lebontási folyamatokban az egymással szimbiózisban élô acetogén és metanogén baktériumok vesznek részt. A második szakasz köztes termékeibôl a metánképzô baktériumok csupán az ecetsavból, hidrogénbôl és széndioxidból tudnak közvetlenül metánt elôállítani. A maximálisan kinyerhetô metángáz mennyisége a szerves hulladékok össze té telétôl függ (2. táblázat). A gyakorlatban reálisan megcélozható gázhozam l erjesztési gáz/kg szerves szárazanyag körül mozog, 50 70%-os metántartalommal. Az erjesztés során a szervesanyagok 40 85%-a bomlik le. Nyersanyag Gázhozam (l/kg sz.a.) Metántartalom (térfogat %) Fûtôérték (Hu) (kj/nm 3 ) Szénhidrát Fehérje Zsír táblázat: Különbözô nyersanyagokból maximálisan kinyerhetô gáz mennyisége Raw material Gas yield Methane content (l/kg dry matter) (volume %) Calorific value (Hu) (kj/nm 3 ) Carbohydrate Protein Fat Table 2: Maximum amount of gas that can be generated from various raw materials As illustrated in the table below, different criteria can be used to group biogas production technologies: Based on the temperature of reactors Based on the production technology Based on the different fermentation stages Based on the type of duty Based on the reactor system mesophilic thermophilic wet suspension half-dry/dry single-stage double-stage multi-stage flow-type intermittentduty semicontinuous storage-type continuous-duty Table 3: Grouping of biogas production technologies A biogáz-elôállítási technológiákat különbözô szempontok szerint osztályozhatjuk: Reaktorok hômérséklete szerint mezofil termofil nedves szuszpenziós félszáraz/száraz Technológiai elv szerint Erjesztés lépcsôi szerint egylépcsôs kétlépcsôs többlépcsôs Üzemmód szerint szakaszos félfolyamatos folyamatos Reaktor rendszere szerint átfolyós tárolós 2. Theoretical biogas potential In the framework of the REDUBAR research project, financed by the Intelligent Energy Europe program of the European Union, the amount of biomass which is theoretically available for biogas production was assessed in 8 countries. The results for Hungary are introduced below, based on Szunyogh (2008). 3. táblázat: A technológiák csoportosítása Biohulladék 33

34 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES Type of biomass source Plant cultivation main and by-products 1 Forestry by-products 2 Animal husbandry by-products 3 Sewage sludge 4 Organic industrial waste 5 Municipal solid waste 6 Total In average PJ PJ 3.72 PJ 5.91 PJ 0.42 PJ PJ PJ In 25 MJ/m 3 upper calorific value raw biogas 8914 million m 3 In 39 MJ/m 3 upper calorific value natural gas equivalent 5714 million m 3 1 only the amount of by-products and main products specifically produced for biogas production ( m 3 out of 1 ton) 2 for thermo-chemical gasification (15.5 MJ/kg) 3 liquid manure ( m 3 out of 1 m 3 ) kg/day/inhabitant equivalent (LE), ( m 3 biogas/ton organic dry material) 5 food industry by-products (25% of municipal sludge, m 3 /ton dry material) m 3 biogas is generated from 1 ton of disposed organic material Table 4: Theoretical biogas potential in Hungary As a point of interest, the primary energy need of Hungary is 1034 PJ. Thus, 21.5% of energy needs could theoretically be supplied with biogas. This value is among the highest in Europe. In contrast to the PJ theoretical biogas potential, the Ministry of Agriculture and Rural Development estimates the real potential at 25 PJ. At the same time, today only 0.44 PJ biogas is produced in Hungary, so the development of the sector is definitely justified and can be expected to take place. 2. Biogáz elméleti potenciál Az Európai Unió Intelligent Energy Europe nevû keretprogramjában REDUBAR néven fut egy kutatási projekt, amelynek keretében 8 országban mérték fel az elméletileg biogáz elôállításra alkalmas biomassza mennyiségét, amelyet az alábbiakban mutatunk be Szunyogh I. (2008) hivatkozott cikke alapján: Biomassza forrás típusa Növénytermesztési fô és melléktermékek 1 Erdészeti melléktermékek 2 Állattenyésztési melléktermékek 3 Szennyvíziszap 4 Ipari szerves hulladékok 5 Kommunális szilárd hulladékok 6 Összesen 25 MJ/m 3 felsô hôértékû nyers biogázban kifejezve 39 MJ/m 3 felsô hôértékû földgáz egyenértékben kifejezve Átlagosan 131,32 PJ 39,22 PJ 3,72 PJ 5,91 PJ 0,42 PJ 42,25 PJ 222,84 PJ 8914 millió m millió m 3 1 csak melléktermékek és biogáz elôállításra termelt fôtermékek mennyisége (1 tonnából m 3 ) 2 termokémiai kigázosításhoz (15,5 MJ/kg) 3 folyékony trágya (1 m 3 -bôl 4,5 6,5 m 3 ) 4 0,1-0,14 kg/nap/lakos egyenérték (LE), ( m 3 biogáz/tonna szerves szárazanyag) 5 élelmiszeripari melléktermékek (kommunális iszap 25%-a, m 3 /tonna szárazanyag) 6 1 tonna lerakott szerves anyagból m 3 biogáz keletkezik 4. táblázat: Biogáz elméleti potenciál Magyarországon 2. The biogas plant planned at Szent István University: Szent István University, through a successful proposal, was granted funding for investment in manure treatment by the Animal husbandry development program of the EMVA New Hungary Rural Development Program. The aim of the project is to build a biogas plant in which dry fermentation technology will be utilized. The following are the basic characteristics of the new plant: Substrate: farmyard manure, energy plants (silage maize, grass silage) Amount of substrate: 2500 t/year manure, 2000 t/year energy plant altogether 4500 t/year, 7025 m 3 /year Capacity of reactor: 600 m 3 Number of reactors: 3 Size of reactors: 30x7x5 m Material: Special concrete Area of the pre-storage site: 620 m 2 Area of the posttreatment site: 660 m 2 Area of the mixing site: 500 m 2 Total area with reactors: 2500 m 2 Renewable energy produced: The total amount of electric power produced by the plant will be 290 kwh. Capacity of m3/year biogas (with 58.2% methane content) Érdekességképpen Magyarország primerenergia igénye 1034 PJ, tehát ennek 21,5%-a az elméleti potenciális biogázzal megtermelhetô energia, amely Európában a legmagasabb százalékos értékek között van. A 222,84 PJ elméleti potenciálhoz képest a teljes valós potenciált a Földmûvelésügyi és Vidékfejlesztési Minisztérium 25 PJ-ra teszi, de napjainkban az elôállított biogáz mennyisége mindössze 0,44 PJ, tehát a szektor fejlôdése mindenképpen indokolt és várható is. 3. A Szent István Egyetemen tervezett biogázüzem A Szent István Egyetem pályázatot nyert az EMVA Új Magyarország Vidékfejlesztési Program, Állattartó telepek korszerûsítésén belül trágyakezelési beruházásra, amely egy szárazfermentációs technológiával mûködô biogáz telep megvalósítása lesz. A biogáz telep alapadatai: Alapanyagok: istállótrágya, energianövények (silókukorica, fûszilázs) Alapanyag mennyisége: 2500 t/év trágya, 2000 t/év energianövény összesen 4500 t/év, 7025 m 3 /év Reaktorméret: 600 m 3 Reaktorok száma: 3 Reaktorméret: 30x7x5 m Anyaga: Speciális beton Elôtároló tér alapterülete: 620 m 2 Utókezelô tér alapterülete: 660 m 2 Keverôtér alapterülete: 500 m 2 Teljes terület reaktorokkal: 2500 m 2 34 Biohulladék

35 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES > Biohulladék 35

36 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES Short description of the technology Raw materials will be fermented in solid phase in a single-stage reactor. Firstly, raw materials of 25 35% dry material content will be subjected to a few days aerobic treatment prior to being fed into the reactor. Temperature at this stage will increase to C. Following this, aeration will be stopped and manure mixed with the energy plants will be placed in the reactor and sprayed with percolate so that anaerobic conditions are created. Biogas production will start 2-3 days after percolation. The length of the anaerobic stage is 28 days. Following the conclusion of the anaerobic stage in the post-treatment area, outside the reactor and under aerobic conditions, due to aeration, the resulting solid fermentation residue loses a great deal of water and its temperature rises to C. Intensive postmaturation can take as long as 8-16 weeks. During this period, fermentation residues are composted and the process of hygienization is completed. The fermentation residue thus generated is biologically stable and does not require any special post-treatment. It can be easily stored and transferred to agricultural land. The planned biogas plant takes all aspects of sustainability into consideration since it utilizes locally generated materials and the resulting energy produced, including heat energy which will be used for heating the local dormitory and supplying hot water is used locally. Further benefits from the implementation of the project: Manure will be treated with state-of-the-art methods in the demonstration plants of the University. Thanks to its modular structure, the plant can be expanded in the future. With the help of dry fermentation technology, solid wastes can be used for biogas production in the reactor, and later composted. The system is closed throughout the process, so environmental load is reduced considerably. Because of the application of solid-phase fermentation, water use is significantly less than in the case of wet fermentation. The system can be operated using general agricultural equipment; no need special machinery is needed. Due to the staged operation process, changes in the quality and/or composition of the raw material do not impact the whole system since fermentation conditions can be set individually in the different reactors. Sources: Bionet Bauhaus Universität Weimar István Szunyogh: Elméleti biogáz potenciál Egy EU kutatási projekt részeredményei (2008) [Theoretical biogas potential the preliminary results of an EU research project] Elôállított megújuló energia: A telep összes elôállított elektromos teljesítménye: 290 kwh m 3 /év biogáz (58,2% metántartalommal) A technológia rövid leírása: A nyersanyagokat szilárd fázisban, egylépcsôs reaktorokban fermentáljuk oly módon, hogy a 25-35% szárazanyag-tartalmú alapanyagokat a reaktorokba betermelés elôtt néhány napos aerob kezelésnek vetjük alá. A hômérséklet ilyenkor o C-ra emelkedik. Ezután a levegôztetést leállítjuk, a reaktorokba helyezzük az összekevert trágyát és energianövényt, majd perkolátot permetezünk az anyagra, így elôállítva az anaerob viszonyokat. A perkoláció megkezdése után 2-3 nappal megindul a biogáztermelés. Az anaerob szakasz hossza 28 nap. Az anaerob szakasz lezárása után a reaktoron kívül az utókezelôben aerob feltételek mellett a levegôztetés hatására a keletkezô szilárd erjesztési maradék sok vizet veszít, hômérséklete a o C-ra emelkedik. Az intenzív utóérlelés idôtartama 8-16 hét lehet. Ez alatt az erjesztési maradékok komposztálódnak, megtörténik a teljes körû higiénizáció. A keletkezô erjesztési maradék, a komposzt, biológiailag stabil, nem igényel különösebb utókezelést, egyszerûen tárolható és kiszórható a mezôgazdasági földterületekre. A tervezett telep a fenntarthatóság minden szempontját figyelembe veszi, hiszen a helyben képzôdô anyagokat használja fel és a képzôdô energia, beleértve a hôenergiát fermentor ajtó / fermentor door is amely a kollégium melegvíz-ellátását és fûtését fogja ellátni helyben kerül felhasználásra. A projekt további elônyei: Megoldódik a korszerû trágyakezelés az Egyetem tanüzemeiben. A telep moduláris felépítése miatt a késôbbiekben igény szerint bôvíthetô. A szárazfermentációs technológia segítségével a reaktorban szilárd fázisú hulladékokból lehet biogázt elôállítani, majd komposztálásukat megvalósítani. A rendszer végig zárt, így jelentôsen csökkenthetô a környezet terhelése. A szilárd fázisú fermentáció miatt jelentôsen alacsonyabb a vízfelhasználás, mint nedves eljárás esetén; A rendszer mûködtethetô az általános, ismert mezôgazdasági eszközökkel, nem igényel speciális berendezéseket; A rendszer szakaszos mûködése miatt az alapanyagok minôségében/ összetételében bekövetkezô változások a teljes rendszer mûködését nem érintik, hiszen az egyes reaktorokban az erjesztés feltételeit egyedileg lehet beállítani. Forrás: Bionet Bauhaus Universität Weimar Szunyogh István: Elméleti biogáz potenciál Egy EU kutatási projekt részeredményei (2008) 36 Biohulladék

37 Együtt dolgozunk Két globális piacvezetô nagyvállalat a bio-üzemanyagok következô generációját készíti. A sajtó, az energia ipar és a kapcsolódó szakterületek, a kormányzat képviselôi de az ország laikus polgárai is az utóbbi években igen sokat foglalkoznak a megújuló energiaforrásokkal, a bio-üzemanyagokkal. A közvéleményt foglalkoztatja a gépjármûvekben felhasználható bioüzemanyagok témája, hiszen az üzemanyagok felhasználása, ennek lehetôségei szinte mindenkit érintenek. Valószínûleg már mindenki kívülrôl fújja, hogy a dízel alterantívája a biodízel, a benziné pedig a bio-etanol. A bio-etanol gyártására kész technológiák mûködnek világszerte, különbözô nyersanyagok felhasználásával. Pillanatnyilag azonban a világon felhasznált üzemanyagok alig 2%-a biológiai úton elôállított. Az elôrejelzések szerint a jövôben ez az arány elérheti akár a 30%-ot is! A bio-etanol elôállítására már sok kezdeményezés indult és a fejlesztések ezen a területen tovább folynak. A DuPont és a BP nemrégiben jelentették be, hogy közös vállalkozást hoznak létre. A jövô érdekében együtt dolgoznak a megújuló üzemanyagok elôállításának területén. A két vállalat 2003 óta olyan bio-üzemanyagok kifejlesztésén fáradozik, melyek számos tulajdonságukban átlépik a jelenlegi bio-üzemanyagok elôállítási és felhasználási korlátait. Ezeknek a fejlesztéseknek a célja, a minden tekintetben megfelelô üzemanyagok létrehozása, velük az energia tartalékok bôvítése. Segítségükkel gyorsítható az átállás a megújuló bio-üzemanyagok irányába, így csökkenthetô lesz az üvegházhatásért felelôs gázok kibocsátása is. Miben állapodott meg a DuPont és a BP? Abban állapodtak meg, hogy partnerkapcsolatot létesítenek, melynek célja a bio-üzemanyagok következô generációjának kifejlesztése, gyártása és értékesítése, illetve a megújuló közlekedésben felhasznált üzemanyagok iránti globális igények kielégítése. Miért hozta létre a DuPont és a BP ezt a partnerkapcsolatot? Mindkét cég egyaránt teljes mértékben elkötelezett az energia tartalékok szélesítése és a negatív klímaváltozási folyamatok megakadályozása mellett. Ez az együttmûködés lehetôvé teszi mindkét cég számára, hogy együtt sokkal koncentráltabban tudjon a megújuló közlekedési üzemanyagok kifejlesztésén dolgozni. Ehhez a DuPont bio-technológiai ismereteivel, eddigi kutatási eredményeivel, a BP pedig az üzemanyag technológiai szakértelmével, valamint az üzemanyag piaci ismereteivel és helyzetével járul hozzá. Mik azok a bio-üzemanyagok? A bio-üzemanyagok kifejezés bio masszából elôállított folyékony közlekedési üzemanyagokat takar. A biomassza ebben az értelmezésben szerves növényi anyagokat jelent, melyek a nap energiáját tárolják biokémiai folyamatok eredményeképpen. Ez a tárolt biokémiai energia néhány egyszerû lépéssel folyékony üzemanyaggá átalakítható át. Például a kukoricában, a gabonában a keményítô, vagy a cukorrépában található cukor erjesztéssel etanollá alakítható. Más eljárásokkal a növényi olajok, melyek például a repcében, szójában vagy akár algában találhatók meg, észteresítéssel biodízellé alakíthatók. Mi az a bio-butanol? A bio-butanol mezôgazdasági terményekbôl készült, magas teljesítményû alkohol típusú üzemanyag, olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amely lehetôvé teszi alkalmazását robbanómotorokban benzin helyett. A butanol tulajdonságait közel 100 éve ismerjük, de felhasználásra a magas elôállítási költség miatt eddig nem került sor. A DuPont és a BP olyan új fejlesztéseken dolgozik, melyek lehetôvé teszik a butanol gazdaságos elôállítását a közeljövôben. Milyen növényekbôl készül bio-butanol? Az elsô DuPont - BP bio-butanol létesítmény az Egyesült Királyságban cukorrépát használ alapanyagként. A jövôben létesülô bio-butanol gyárak az adott helyen termelt terményeket fogják felhasználni. Ez lehet kukorica, gabona, cukornád, vagy akár cellulóz bio massza, mint például az energia füvek, illetve az olyan mezôgazdasági melléktermékek, mint a szalma vagy a kukorica szár. Fog a bio-butanollal üzemelni az autóm? Az egyik kimagasló elônye a bio-butanolnak az etanollal szemben, hogy nagyobb arányban keverhetô a benzinhez anélkül, hogy a motorban bármilyen átalakítást kéne végezni. Mikor kerül a bio-butanol kereskedelmi forgalomba? A jelenlegi gyártási technológiával kereskedelmi mennyiséget 2008 végére lehet elôállítani. A következô lépésben, egy magasabb konverziós technológia bevezetésével ez a mennyiség a többszörösére növelhetô. DuPont Magyarország Kft

38 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES > Dr. Jolánkai Márton SZIE Növénytermesztési Intézet, Gödöllô Növényi alapanyagok bioetanol elôállítás céljára A megújuló energiatermelés az emberiség egyik legfontosabb témája a 21. században. Három fô tényezô van, amely meghatározólag hat az alternatív energiatermelésre: a hagyományos energiahordozókhoz való hozzájutás körülményei, illetve annak gazdaságossága, a klímavédelem, fôként az üvegházhatású gázok elsôsorban a szén-dioxid emissziója és végül, de nem utolsósorban a mezôgazdaság és a vidékfejlesztés kihívásai. Az utóbbi évtizedekben az energiaválság központi kérdéssé vált. Napjainkban számos kezdeményezés látott napvilágot alternatív energiaforrások keresésére (Lawlor, 2002). Ezek egyike a mezôgazdasági eredetû biomasszából elôállítható üzemanyag; a biodízel, bioetanol és a biogáz. Az új energiaforrásoknak nem csak gazdasági versenyképességgel kell rendelkezniük, hanem környezetkímélônek is kell lenniük (Hill et al. 2006). Magyarországon a primer energia felhasználás szerkezete nagymértékû átalakuláson ment keresztül az elmúlt évtizedekben (1. ábra). Míg a múlt század hetvenes éveiben a szén és a kôolaj együttesen az akkori energiafelhasználás mintegy háromnegyedét fedezte, addig napjainkban a két legfontosabb energiaforrás a földgáz és a nukleáris energia. Egy energiaforrás részaránya maradt csak szinte változatlan: az alternatív energiaforrások, így a víz, a szél, a napenergia, valamint a megújuló fôként biomassza eredetû energiaforrások részaránya, az utóbbi évtizedek jelentôs növekedése dacára, csak szerény szegmenset képviselnek. Továbbra is kritikus azonban az importált kôolajalapú üzemanyagok használata. Jelenleg hazánkban 1,5 millió tonna a benzin és 2,8 millió tonna a gázolaj felhasználás. Az alternatív energiatermelés egyik legfontosabb területe a mezôgazdaság, azon belül is a legkülönfélébb energianövények termesztése. Általánosságban az energianövények termesztésének három fô területét különbözethetjük meg: biomassza elôállítás további feldolgozás, illetve közvetlen tüzelés céljára, valamint biodízel és bioetanol termelése. Ez utóbbi két terület lényegében a megújuló energiatermelés célterülete. Lényegében két okból is kívánatosnak tûnik termelésük. Magyarország jószerivel legnagyobb természeti erôforrása a 38 Biohulladék

39 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES Dr. Márton Jolánkai Szent István University, Institute for Plant Cultivation, Gödöllô Vegetable raw materials in bioethanol production 1. ábra Magyarország primer energia felhasználása FST, 2006 / Figure 1: The evolution of primary energy supply in Hungary, FST, 2006 a felsorolt problémákban. Mondhatni, mindegyiknek vannak elônyei és hátrányai is. Lényegében kettôt szükséges ezek közül kiemelni. Egyik az energiahatékonyság, vagyis az alternatív energiahordozó egymezôgazdasági termelésre való képessége, vagyis az a mintegy 1500 MJ/m 2 fotoszintetikusan aktív energia, amely révén a légköri széndioxid megköthetô, és energiaforrásként hasznosítható. A másik ok a nagymértékben ingadozó élelmiszerpiac, amely gyakran feleslegeket termel bizonyos idôszakokban, illetve szigorú EU szabályozási korlátok közé van szorítva. Ugyancsak nem elhanyagolható szempont a CO 2 emiszszió kérdése, amelynek egyik lehetséges megoldása a fosszilis energiahordozók kiváltása. A fotoszintetikus carbon sequestratio lehetôségei három területet ölelnek fel (2. ábra). E területek bármelyike ugyanakkor számos problémával terhelt. Biomassza Erdészet Gyepgazdálkodás Melléktermékek Energia növények Etanol gyökgumósok gabona melléktermékek Alacsony energia-hatékonyság (1:1-tôl maximum 1:6-ig). Gazdaságtalan elôállítás, a hagyományos energiahordozók piaci árához képest (fosszilis energiahordozók, nukleáris energia stb.). Környezetkárosítás, a szervesanyagkörforgalom sérülése miatt. Rablógazdálkodás a természeti erôforrásokkal. A hosszú távú vertikális és horizontális technológiai rendszerek hiánya. Az energiatermelés ipari melléktermékeinek valamint e technológiák mellékhatásainak figyelmen kívül hagyása. Az élelmiszer termelés veszélyeztetése azáltal, hogy az energianövény termesztést alapvetôen élelmiszertermelô területen végzik, illetve élelmiszernövényeket, vagy gabonát, dolgoznak fel bioüzemanyagnak. A három fô terület mindegyike más és más módon, illetve mértékben érintett Diesel Repce Napraforgó Generating renewable energy is one of the most important challenges for humanity in the 21st century. There are three factors that strongly influence alternative energy production: conditions for obtaining traditional energy sources and the economic efficiency of the process, climate change considerations (mainly the emission of greenhouse gases primarily carbon-dioxide) and, last but not least, the challenges faced by agriculture and rural development. In recent decades, the energy crisis has become an issue of high importance. There have been numerous investigations into alternative energy sources (e.g. Lawlor, 2002). One of these sources is the production of fuel biodiesel, bioethanol and biogas from biomass generated from agriculture. New energy sources do not only have to be economically competitive but also environmentally sound (Hill et al. 2006). In recent decades, the structure of primary energy supply has gone through considerable change in Hungary (see Figure 1). While in the 1970s coal and oil supplied about three quarters of primary energy, today the two most important energy sources are natural gas and nuclear energy. The ratio of only one energy source remained almost constant: that of the alternative energy sources, hydro, wind, solar and renewable (mainly biomass based), which, in spite of substantial growth in recent decades, represent only a small fraction of primary energy supply. The use of imported mineral oil based fuels is still high. At the moment, 1.5 million tons of gasoline and 2.8 million tons of diesel oil are used in Hungary. One of the most important sectors for the production of alternative energy sources is agriculture, especially the cultivation of various energy crops. In general, three main areas of energy crop cultivation and processing can be distinguished: biomass production, crops for processing or direct combustion, and crops for use in biodiesel and bioethanol production. The latter two of these are the primary objectives of renewable energy production for two 2. ábra A fotoszintetikus carbon sequestratio lehetôségei Magyarországon, Jolánkai, 2007 / Figure 2: The potential for photosynthetic carbon sequestration in Hungary, Jolánkai, 2007 > Biohulladék 39

40 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES míg az etanol elôállítás alapanyagtól függôen 1- maximum 2-szeres input-output egyenleget mutat. Mégis, az utóbbi két oknál fogva is egyenlô eséllyel pályázhat a megújuló energiahordozók versenyében, egyik a kisebb költség, a másik a nagyobb technológiai biztonság, vagyis a bejárt út elônye, hiszen mezôgazdasági eredetû alkoholt ipari méretekben már az Osztrák-Magyar Monarchia nagyüzemei is gond nélkül gyártottak szinte minden növényi alapanyagból, gabonából, gyökgumósokból, és természetesen gazdasági és feldolgozóipari hulladékokból. Mindreasons. First of all, the most important Hungarian natural resource is her agriculturally productive land area, with a potential for the capture of 1500 MJ/m 2 p of photosynthetically active energy, derived from the fixing by plants of atmospheric carbon-dioxide. Second is the wildly fluctuating food market that often produces surplus in certain periods, and is regulated by strict EU legislation. An additional important consideration is CO 2 emissions, which may potentially be reduced by the substitution of fossil fuels for alternatively-derived energy. Photosynthetic carbon sequestration may be split into three main areas (see Figure 2). All three areas of potential energy generation have their associated problems: Low levels of efficiency in energy capture (from 1:1 to a maximum of 1:6). High cost of production when compared to the market price of traditional energy sources (fossil fuels, nuclear energy, etc.). Environmental burden due to the disruption of the organic material cycle, potentially suboptimal management of natural resources. Lack of long-term vertical and horizontal technological systems. The risk of ignoring the industrial by-products of energy production and associated technology. Endangering food production by growing energy crops on agriculturally productive land, and also by using food crops or cereals in biofuel production. The three main energy production areas are affected in different ways and to a different extent by the above-listed problems - each method has its own advantages and disadvantages. However, two of the problem areas need to be emphasized. Firstly, energy efficiency, or, in other words, the amount of energy needed to produce a unit of alternative energy source - more accurately, the ratio of these two values (NEB net energy balance). Figures 3 and 4 provide more information on this. It can be seen that there are great differences between various renewable sources in terms of the energy efficiency of transformation. From the point of view of energy, utilizing biomass directly for combustion or following some other type of transformation, e.g. fermentation, is most efficient. In this case, a NEB of 1:6 can be achieved. In the case of biodiesel and bioethanol, far less favorable energy ratios can be expected. The former 3. ábra Megújuló mezôgazdasági eredetû energiahordozók energiahatékonysága, PNAS, 2006 / Figure 3: The energy efficiency of renewable agricultural energy sources, PNAS, 2006 ségnyi elôállításához felhasznált energia mennyisége, pontosabban e két érték hányadosa (NEB net energy balance). Ezekrôl ad információt a 3. és a 4. ábra. Látható, hogy energiahatékonyság te kintetében jelentôsek a különbségek. Energetikailag a leghatékonyabb a biomassza felhasználása, közvetlen tüzelésre, vagy valamely, pl. fermentációs átalakítást követôen. Itt 1:6 arányú NEB hányados is elérhetô. Ettôl lényegesen kedvezôtlenebb a biodízel és a bioetanol hatékonyságának alakulása. Az elôbbi a biomassza használat hatékonyságának 50-60%-át produkálja, 40 Biohulladék

41 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES 4. ábra Alternatív üzemanyagok adómentes önköltsége, 2008* / Figure 4: The production cost of alternative fuels (excluding taxes), 2008* rán etilalkohollá alakul. A bioetanol alapvetôen két célra használható fel. Közvetlenül motor hajtóanyagként is használható, itt a benzint helyettesíti. 5-15%-ban keverhetô a benzinhez. Tiszta bioetanol is alkalmas üzemanyagként, de az etanol energiatartalma kisebb a benzinénél. 1 liter etanol 0,65 liter benzinnel egyenértékû. A másik felhasználási területe is nagyon jelentôs, etil-tercier-butil-éter (ETBE) formában. A termesztett növények közül a búza és a kukorica elônye, hogy hoszszú idôn át tárolható, így a feldolgozás egész éven át, folyamatosan biztosított (Márton 2006; Sárvári 2006). A kukorica nagyobb termôképességével és energiasûrûségével a búzánál is jobban használható (Berzsenyi és Lap 2004; Jolánkai et al. 2005). A Szent István Egyetem Növénytermesztési Intézetében 2006-ban új kutatás indult. A kukorica, mint etiltercier-butil-éter (ETBE) alapanyag hatékonyabb felhasználása érdekében vizsgálják, hogy a biológiai alapok (fajták, ill. hibridek), az agrotechnikai tényezôk egyik legfontosabbika a tápanyagellátás, az eltérô ökológiai adottságok (termôhelyek), valamint a különbözô évjáratok hatásai hogyan befolyásolják a termés mennyiséget a keményítô bázisán kinyerhetô etilalkohol, illetve etil-tercier-butil-éter (ETBE) hozamot. A kutatás célja a különbözô agrotechni- azonáltal, ma sem a biodízel, sem a bioetanol önköltsége nem versenyképes a kôolajalapú üzemanyagokéval. Magyarországon ma, tavaszán a benzin Ft-ra átszámított adómentes önköltsége nem éri el a 130 Ft/l-t, ugyanakkor az energia-egyenértékre korrigált etanol elôállítása Ft/l, a biodízelé pedig 240 Ft körüli. Ahhoz, hogy e termékek fogyasztói ára versenyképes lehessen, az államnak jelentôs adókedvezményt, vagy más támogatási szerkezetet kell biztosítania. A dolog természetesen nem reménytelen. Egyrészt azért, mert bár a kôolaj alapú üzemanyagok eljövendô világpiaci ára teljes mértékben meghatározhatatlan, de egy tekintetben biztos: kevesebb sosem lesz. A másik a CO 2 emisszió csökkentésének jogszabályi kötelezettsége, amely minden EU tagállamban, így Magyarországon is meghatározó. Bioetanol termelés tehát mindenképpen lesz az elkövetkezendô idôszakban. Két kérdés merül fel. Mibôl, és milyen hatékonysággal? A kukorica nagy, 65 % körüli kemé nyítôtartalma kiválóan alkalmas bioetanol elôállításra. Nemesítéssel a közelmúltban sikerült mérsékelten növelni egyes fajták keményítôtartalmát. A kukoricakeményítô mindkét komponense, az amilóz és az amilopektin fermentáció során cukorrá, majd élesztôgombákkal való erjesztés soreaches 50-60% of the energy efficiency of biomass, while ethanol production depending on the feedstock used can produce energy at 1 to 2 times the input level. Nonetheless, it is equally likely to be selected as a renewable energy source: it is a cheaper method and provides greater technological security (in other words, the production process is well-known even since the era of the Austro-Hungarian Empire alcohol of agricultural origin was being produced on an industrial scale from all kinds of vegetable raw materials cereals, root crops, and also from industrial and processing wastes.) Nevertheless, at the moment, neither the production costs of biodiesel nor bioethanol are competitive when compared to the cost of mineral oil based fuels. In Hungary, in the spring of 2008, the production cost of gasoline, excluding taxes, is below 130 HUF/l, while that of ethanol (price corrected to be energy equivalent to gasoline) is HUF/l, and biodiesel around 240 HUF. In order for the price to be competitive to consumers, the state needs to provide tax incentives or set up other support schemes. It is, naturally, not a hopeless situation. Firstly, because although the future price of mineral oil based fuels on the world market cannot be forecast, it will definitely not decrease. Secondly, in all EU member states, and thus in Hungary, legislation requires that CO 2 emissions be reduced. Thus bioethanol will have to be produced in the coming years. However, there are two questions that arise: what should be used as the raw material for bioethanol and what level of efficiency can be expected? The high (around 65%) starch content of corn makes it an excellent raw material for bioethanol production. With the help of breeding, it has proved possible to achieve a moderate increase in the starch content of certain species. During fermentation, both components of corn starch, amylose and amylopectin, are transformed into sugar, and then during fermentation with yeast fungi into ethyl alcohol. Bioethanol can basically be utilized in two ways. It can be used directly as engine fuel, and thus substitute for gasoline (e.g. 5-15% bioethanol mixed with gasoline). Pure bioethanol can also be used as a fuel, but the energy content of ethanol is lower than that of gasoline - 1 liter of ethanol is equivalent to 0.65 liters of gasoline. The other area of utilization of bioethanol is also very important: in the form of ethyl tertiary butyl ether (ETBE). The advantage of wheat and corn in comparison with other > Biohulladék 41

42 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES cultivated species is that they can be stored for a long time and thus processing is possible all year round (Márton 2006; Sárvári 2006). As it is higher yielding and has a greater energy density, corn can be utilized better than wheat (Berzsenyi and Lap 2004; Jolánkai et al. 2005). In 2006, in the Institute for Plant Cultivation at Szent István University, a new research project was initiated. In order to best utilize corn as a raw material for the production of ethyl tertiary butyl ether (ETBE), the objective of the project has been to examine how starch-based ethyl-alcohol and thus ethyl tertiary butyl ether (ETBE) yield is influenced by biological factors (species and hybrids), nutrient supply (one of the most important agro-technical factors), different ecological characteristics (cultivation sites) and the impact of different generations of plants. The objective of the research is to determine how stable the yield is depending on these various agro-technical factors, as well as to describe and quantify interaction outcomes between various factors. The starch yield of various corn hybrids (see Figure 5) - and on this basis ethanol yield - differs to a great extent (see Figure 6). This is a function of the genetic characteristics of the hybrid and agro-technical conditions; most importantly optimal nutrient supply. The results obtained during the first stage of the research allow only for hypothetical conclusions to be drawn. At the same time, some of the conclusions appear sufficiently supported to shed new light on previous knowledge. Based on research results it can be proven that the primary variable in energy crop cultivation is breeding. The corn hybrids examined in the project had an average starch content of %, which is % higher than that of generally cultivated genotypes. The yield of the examined hybrids was determined to a great extent by the length of the growing period. The seed grain of early hybrids was about 40% smaller than that of late ones. A greater nitrogen input resulted in larger seed in the case of all hybrids. The starch content of the seed is low, but was consistently lowered as a result of increasing nitrogen supply. There were differences between the starch content of the examined hybrids. All examined hybrids, especially those that received larger inputs of nitrogen, had an ethanol yield that was greater than documented in the literature (>400 l t -1 ). he Mv 454 hybrid showed the most potential for highest ethanol yield. 5. ábra Kukorica hibridek keményítô kihozatala, Jolánkai et al, 2007 / Figure 5: The starch yield of various corn hybrids, Jolánkai et al, 2007 kai tényezôktôl függô hozam stabilitás meghatározása, illetve a tényezôk közötti kölcsönhatások következményeinek feltárása, kvantifikálása. A kukorica hibridek keményítô kihozatala (5. ábra), valamint annak bázisán az etanol kinyerési képessége nagymértékben eltérô (6. ábra), függvénye a hibrid genetikai tulajdonságainak, illetve az agrotechnikai körülményeknek, fôként az optimális tápanyagellátásnak. A kísérletsorozat elsô szakaszának eredményei alapján csak feltételes következtetések vonhatók le. Ugyanakkor néhány megállapítás bizonyítottnak látszik, és egyúttal más megvilágításba helyezi egyes korábbi ismereteinket. A kapott eredmények alapján igazolható, hogy a nemesítés hozzájárulása az energianövény termesztéshez elsôdlegesen meghatározó. A vizsgált kukorica hibridek átlagos keményítôtartalma 70,5-74,2 %-os volt, amely 8,4-14,1 %-kal nagyobb, mint a hagyományos, köztermesztett genotípusoké. A vizsgált hibridek termôképességét nagymértékben meghatározta a tenyészidejük hossza. A korai hibridek szemtermése mintegy 40 %-kal kisebb volt a késôiekhez képest. A nagyobb nitrogén adagok minden hibrid esetében nagyobb szemtermést eredményeztek. A szemtermés keményítô tartalma szerény mértékû, de konzekvens csökkenést mutatott a növekvô nitrogén ellátás hatására. A vizsgált hibridek keményítôtartalmának alakulásában különbségek voltak. A vizsgált kukorica hibridek mindegyike, különösen a nagyobb nitrogén kezelésekben az irodalmi adatokat meghaladó mértékû etanol kihozatalra (>400 l t -1 ) volt képes. A legnagyobb etilalkohol kihozatali képessége az Mv 454 hibridnek volt. A kapott eredmények nyomán maradtak még nyitott területek, illetve további kérdések merültek fel. Nem ismeretesek pl. az ETBE konverzió hatékonysági adatai. Ennek ellenére valószínûnek látszik, 42 Biohulladék

43 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES 6. ábra Kukorica hibridek etanol kihozatala, Jolánkai et al, 2007 / Figure 6: The ethanol yield of various corn hybrids, Jolánkai et al, 2007 hogy a keményítôtartalom, az alkohol kihozatal és annak etil-tercier-butil-éter konverziója nem lineáris összefüggésben állnak. A kukorica melléktermékek, csô, szár, rost, egyéb biomassza hasznosítási lehetôsége ugyancsak lényeges kérdés, amely tisztázásra szorul, vizsgálata további kutatásokat igényel. Az azonban biztosnak látszik, hogy Magyarország a bioetanol termelésében komoly potenciállal rendelkezik. Végezetül, túlmenôen a biológiai, agrotechnikai és ökonómiai problémákon, nem hallgattathatók el az etikai szempontok sem. Ma, jó esetben, vizsgálataink szerint 1 l benzinnel egyenértékû bioetanol kb. 3,1 kg kukoricából állítható elô. Ez egy átlagos nyugat-afrikai dagomba család egy heti élelme. Irodalom Berzsenyi Z. Lap, D.Q. (2005): Responses of maize (Zea mays L.) hybrids to sowing date, N fertiliser and plant density in different years. Acta Agronomica Hungarica pp. Hill, J. Nelson, E. Tilman, D. Polasky, S. Tiffany, D. (2006): Environmental, economic, and energetic costs and benefits of biodízel and ethanol biofuels. PNAS, Vol pp. Jolánkai M. Máté A. Nyárai H.F. (2005): The carbon cycle: a sink-source role of crop plants. Cereal Research Communications, pp. Jolánkai M. Nyárai H.F. Farkas I. Szentpétery Zs. (2007): Kukorica (Zea mays L.) hibridek energetikai célú termesztése. Acta Agronomica Óváriensis pp. Lawlor, D.W. (2002): Carbon and nitrogen assimilation in relation to yield: mechanisms are the key to understanding production systems. Journal of Experimental Botany, pp. Márton L.. (2005): A mûtrágyázás és a csapadék változékonyságának hatása a kukorica (Zea mays L) termésére. Agrokémia és Talajtan pp. Sárvári M. (2005): Impact of nutrient supply, sowing time and plant density on maize yields. Acta Agronomica Hungarica pp. The results still leave some questions unanswered and bring up new issues. For example, the efficiency of ETBE conversion has not yet been quantitatively described. Despite factors that are still unknown, it appears that there is no linear relationship between starch content, alcohol yield and corresponding ethyl tertiary butyl ether conversion. Utilization options available for corn by-products, cob, stalk, fiber and other biomass are also important, but as yet unresolved issues that require further research. However, it seems certain that Hungary has potential for significant bioethanol production. Finally, beyond biological, agro-technical and economic problems, ethical issues need also to be considered. At current rates of conversion, based on our experiments, a bioethanol equivalent of 1 L of gasoline requires about 3.1 kg of corn. This is equivalent to the weekly food supply of an average West-African dagomba family. References Berzsenyi Z. Lap, D.Q. (2005): Responses of maize (Zea mays L.) hybrids to sowing date, N fertilizer and plant density in different years. Acta Agronomica Hungarica pp. Hill, J. Nelson, E. Tilman, D. Polasky, S. Tiffany, D. (2006): Environmental, economic, and energetic costs and benefits of biodiesel and ethanol biofuels. PNAS, Vol pp. Jolánkai M. Máté A. Nyárai H.F. (2005): The carbon cycle: a sink-source role of crop plants. Cereal Research Communications, pp. Jolánkai M. Nyárai H.F. Farkas I. Szentpétery Zs. (2007): Kukorica (Zea mays L.) hibridek energetikai célú termesztése. Acta Agronomica Óváriensis pp. Lawlor, D.W. (2002): Carbon and nitrogen assimilation in relation to yield: mechanisms are the key to understanding production systems. Journal of Experimental Botany, pp. Márton L. (2005): A mûtrágyázás és a csapadék változékonyságának hatása a kukorica (Zea mays L) termésére. Agrokémia és Talajtan pp. Sárvári M. (2005): Impact of nutrient supply, sowing time and plant density on maize yields. Acta Agronomica Hungarica pp. Biohulladék 43

44 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES > Dr. Gyuricza CsabA szent istván egyetem Fás szárú energianövények termesztése komposzt felhasználásával Magyarország területének mintegy felén, kb. 4,5 millió hektáron folyik szántóföldi növénytermesztés. Több százezer hektárra tehetô azon szántóterületek nagysága, ahol a jelenlegi támogatási rendszer mellett is nehezen garantálható a jövedelmezôség hagyományos növényekkel. Ezek a gyakran vízjárta, belvíz kialakulására hajlamos területek, továbbá a kis termôhelyi értékszámú, szélsôséges víz- és tápanyag-gazdálkodású, többnyire homok vagy homokos vályog fizikai féleségû talajok. Ezeken a területeken a növénytermesztés teljesen új formája honosodhat meg: fás szárú energianövények termesztése biomassza elôállítás céljából. Az elmúlt években folyamatos viták tárgya szakmai berkekben is, hogy szükség van-e Magyarországon energia célú növénytermesztésre, illetve mely területekre vonatkozhat az ilyen irányú termesztés. Hazánk agroökológiai adottságai a mezôgazdasági termelés számára kedvezôek, jó minôségû területek állnak rendelkezésre viszonylag nagy kiterjedésben. Lényegesen több élelmiszer alapanyag és takarmány elôállításra vagyunk képesek, mint ami a hazai szükséglet. Nagy kiterjedésûek azok a termôhelyek, amelyek hagyományos növények számára kedvezôtlen adottságúnak minôsülnek, ezekben az esetekben különösen kedvezôek lehetnek a feltételek a fás szárú energiaültetvények létesítésére, amely a növénytermesztôk pozícióját erôsítheti. Magyarország számos hôerômûve állt át az utóbbi években részben biomaszsza tüzelésre a hô- és villamosenergia elôállítása során, amelyhez az alapanyagot az erdôgazdaság szolgáltatja. Sajnos azonban az tapasztalható, hogy nagyobb mértékû jelenleg az erômûvek éhsége, mint amilyen gyorsan az erdôk fái újratermelôdnek. Ezért alapvetô fontosságú lenne nemzetgazdasági szempontból is a fás szárú biomasszatermelés térhódítása. Jelen pillanatban legalább ha termôterületen elôállított biomassza ér- 44 Biohulladék

45 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES tékesítése számára a hazai piac rendelkezésre állna, ami a termelôk számára is biztonságot jelent. Az elmúlt év súlyos aszálya és a többek között emiatt bekövetkezô jelentôs mértékû élelmiszer alapanyag és takarmány áremelekedés nem használt a fás szárú biomassza termesztésnek. Miközben a hagyományos növények (kukorica, búza) felvásárlási ára csaknem duplájára emelkedett, a biomassza piacán nem történt hasonló árnövekedés. Mindez az energia célú biomassza termelési lehetôségeinek beszûküléséhez vezetett, ami elôreláthatólag tartós lesz. Nagy biztonsággal jelenthetô ki tavaszán, hogy a fás szárú energiaültetvények telepítése és hasznosítása ott lesz jövedelmezô, ahol az élelmiszer alapanyag és takarmány termesztés feltételei nem adottak. Belvizes, magas vízállású területek esetében elsôsorban a fûzfélék, míg magasabban fekvô, szárazabb térszinteken, aszályra hajló gyenge termôképességû talajokon a nyár és az akác jöhet számításba. Az elmúlt évben a Biohulladék Magazin hasábjain már írtunk a fás szárú energianövények termesztésének hazai feltételeirôl, a technológiai változatokról, ebben a cikkben néhány kísérleti eredményt és tapasztalatot mutatunk be. Komposztok felhasználása energetikai ültetvényekben A fás szárú energianövények esetében a többi szántóföldi kultúrához hasonlóan nagy hangsúlyt kell helyezni a tápanyag-utánpótlásra. Ebben a tekintetben különösen elônyös lehet a különbözô hulladékokból elôállított komposztok felhasználása, amelyek tápanyagszolgáltató képességük mellett jelentôs mértékben csökkentik az evaporációt, valamint a talajborítás révén jelentôs a gyomelnyomó hatásuk is. A Szent István Egyetem Növénytermesztési és Biomassza-hasznosítási Bemutató Központjában 2007-ben állítottunk be kísérleteket különbözô fás szárú energianövényekkel (fûz, nyár), amelyek esetében három különbözô tápanyag-gazdálkodási szintet határoztunk meg. 1). felszíntakarás komposzttal (50 t/ ha), 2) nitrogén mûtrágya tavasszal (50 kg/ha), 3) tápanyag nélküli kezelés. A komposzt és a mûtrágya kijuttatása május elején a sorokba történt. Az alkalmazott technológia ikersoros, a sortávolság 70 cm, az ikersorok között 2,5 m távolságot hagytunk, ami a gépi munkákat könnyíti meg. A sorokon belül a dugványokat 40 cm tôtávolságra telepítettük. Dugványozás céljára 25 cm hosszúságú egyéves, gyökér nélküli hajtásrészeket használtunk fel. A telepítés kézzel történt április közepén. A vegetációs idôszak során kémiai gyomszabályozást végeztünk a sorokban, a sorközökben talajmaróval két alkalommal történt mechanikai gyomszabályozás. A kártevôk és kórokozók elleni kémiai védekezésre nem volt szükség. A Dr. Csaba Gyuricza, Szent István University Utilizing composts in the cultivation of woody energy crops About half of Hungary s territory, approx. 4.5 million hectares, is utilized for arable crop production. It is estimated that on several hundred thousand hectares the profitability of cultivating traditional crops cannot be guaranteed with current support systems. These areas are often covered by water and are prone to inundation; furthermore they are sand or sandy loam, low cultivation site assessment grade soils which require an extreme level of water and nutrient management. In these areas, a completely new type of plant cultivation could be established: the cultivation of woody energy crops to produce biomass. In recent years, it has been continuously debated at various forums, including professional, whether there is need for cultivating energy crops in Hungary, and, if so, which areas should be designated for such purposes. Hungary s agro-ecological potential is favorable for agricultural production; there are relatively large, good quality areas available for growing crops. The country has good potential for the production of considerably more food and fodder than there is domestic demand for. However, there are large growing areas which are considered to be unfavorable for cultivating traditional crops. In these regions, conditions may be especially good for creating woody energy plantations, which could strengthen the position of cropping farms. In recent years, numerous thermal power plants have switched to biomass fuel for their production of heat and electricity, the raw material for which is provided by forestry. Unfortunately, however, the experience so far has been that power plants need more biomass than the reproduction rate of forests can ensure. For these reasons, it is of fundamental importance (also from the point of view of the national economy) to establish and promote woody energy crop production. At the moment, there is national market demand for biomass which could be produced on at least ha of agricultural land, a figure which could Biohulladék 45

46 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES provide security for growers. The severe drought last year, which, among other reasons, resulted in a considerable increase in food and fodder raw material prices, was not beneficial for woody energy crop production. While the procurement price of traditional crops (e.g. corn, wheat) almost doubled, there was no such increase in prices on the biomass market. All these factors led to a limiting of possibilities for energy crop production, a situation that is not likely to soon change. It can be stated with confidence, in the spring of 2008, that cultivating and utilizing woody energy crops will only be economical in areas where conditions are not suitable for producing food and fodder. In areas which are prone to inundation and have high water elevation levels, willow species, while at higher and drier elevations which are drought-prone and have low productivity, poplar and robinia species can primarily be grown. Even last year in Biowaste Magazine we published an article on the conditions necessary for cultivating woody energy crops in Hungary, and outlined different technological options available to growers. In this article we report on the results of some experiments and introduce our experience gained therefrom. Utilizing composts in energy plantations In the case of woody energy crops just as with other arable land culture great emphasis needs to be placed on nutrient supply. From this aspect, using composts derived from different types of waste can be especially beneficial as, in addition to their ability to provide nutrients, they also reduce evaporation to a great extent, as well as help overcome weeds due to the soil cover they provide. In 2007, at the Plant Cultivation and Biomass Utilization Demonstration Centre of Szent István University various experiments were set up with different woody energy crops (willow and poplar). In the case of both plants, three different nutrient management levels were tested: 1) surface cover with compost (50 t/ha); 2) nitrogen fertilizer applied in the spring (50 kg/ha), and; 3) control treatment with no added nutrient. The compost and the artificial fertilizer were transferred to the soil in rows at the beginning of May. The method applied was twin-row with a 70 cm row width, leaving 2.5 m between the twin rows in order to leave space for machinery. Cuttings were planted with a 40 cm stand distance. Cuttings were 25 cm long one-year-old shoots without roots. Planting was done by hand in the middle of April. During the vegetation period, chemical weed control was applied to the rows, while in between rows mechanical weed control was carried szennyvíziszap komposztok szántóföldi felhasználásának egyik legkritikusabb pontja a nehézfémtartalom, ami miatt az élelmiszer és takarmány célú termesztés esetén kerülni kell a közvetlen kijuttatását. Ugyanakkor energianövények esetében a komposzt kedvezô hatásain túl (párolgás és gyomosodás csökkentése, tápanyagutánpótlás) a talaj tisztításában is közvetlen szerepe lehet: a fás szárú energianövények különösen nagy koncentrációban veszik fel a nehézfémeket. Ebben az esetben azonban nehézfémtartalomtól függôen kerülni kell a hamuanyagok újbóli szántóföldi felhasználását. Fás szárú energianövények nehézfém-felvétele Komposzt / Compost A mezôgazdasági mû velésre alkalmas talajaink nehézfém tar tal ma el sôsor ban antro po gén hatásokra vissza ve zethetôen folyamatosan növekszik, aminek következtében 15-ször több kadmium, 13-szor több réz, 21-szer több cink kerül a talajba, mint a természetes mállások során. A króm, a nikkel, a réz, a cink és a kadmium nagyobbik hányada a mezôgazdasági talajokba a trágyázásra használt szennyvíziszap, a komposzt, a szerves trágya, valamint a foszfát mûtrágyák révén kerül. A talajba került nehézfémek könnyen bejuthatnak a termesztett növényekbe, ahol mérgezô Mûtrágya / Artificial fertilizer Talaj / Soil Növény / Plant 0 tápanyag / No extra nutrient 1. ábra A kadmium tartalom alakulása a talajban és a növényben különbözô tápanyagellátás esetén (Gödöllô, 2007) / Figure 1: Cadmium content in soil and plants at different nutrient supply levels (Gödöllô, 2007) Komposzt / Compost Mûtrágya / Artificial fertilizer Talaj / Soil Növény / Plant 0 tápanyag / No extra nutrient 2. ábra A króm tartalom alakulása a talajban és a növényben különbözô tápanyagellátás esetén (Gödöllô, 2007) / Figure 2: Chromium content in soil and plants at different nutrient supply levels (Gödöllô, 2007) 46 Biohulladék

47 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES koncentrációban is felhalmozódhatnak. A talajban és növényekben elôforduló nehézfémek közül a cikkben a kadmium, a króm, a réz, valamint a nikkel tartalmakat mutatjuk be. Az egyes fûzfajták közötti nehézfémtartalomban nem találtunk igazolható eltéréseket, ezért valamennyi adatot átlagoltuk, és csak a különbözô tápanyag-ellátottsági szinteket hasonlítottuk össze. Az 1. ábrán a talaj és a növénymintákban mért kadmiumtartalom értékei láthatók. A kadmium a környezetszennyezés szempontjából a legveszélyesebb elem, nemcsak az emberek, az állatok, hanem a növények számára is. A talaj legfelsô rétegében a kadmiumtartalom egyik kezelésben sem haladta meg a 0,2 mg/kg szárazanyagban mért mennyiséget, ami a szennyezettségi határértéknek legfelhe Swedish manufacture of profitable crop The Swedish manufacturer of profitable crop solutions establishment solutions out two times using a rotary cultivator. No chemical control was needed to deal with pests and pathogens. One of the most critical issues of utilizing sewage sludge composts in agricultural production is their heavy metal content - because of which their direct application must be avoided if the crop is grown for human or animal consumption. At the same time, in the case of energy crops, besides the beneficial impacts of composts (reducing evaporation, contributing to weed control and nutrient supply), phytoremediation can occur: woody energy plants take up heavy metals in especially large concentrations and have a cleaning effect on the soil. In this case, however, due to heavy metal content, further use of ash materials on agricultural land needs to be avoided. Heavy metal uptake of woody energy plants The heavy metal content of soils suitable for agricultural production is continuously increasing, due primarily to anthropogenic influences. As a result of this, 15 times more cadmium, 13 times more copper and 21 times more zinc is deposited in the soil than would typically occur through natural decay processes. The larger part of chromium, nickel, copper, zinc and cadmium is transferred into agricultural soils through the use of sewage sludge, compost, organic manure and artificial phosphate fertilizers. From the soil, heavy metals can easily be taken up by cultivated plants where they can accumulate in toxic concentrations. From among the heavy metals occurring in soils and plants, in our study we concentrated on cadmium, chromium, copper and nickel content. No significant differences were found in heavy metal content between the various willow species, so data were averaged, and as a result only the differences between the different nutrient supply levels were compared. Figure 1 shows the cadmium content measured in soil and plant samples. From the point of view of environmental pollution, cadmium is the most dangerous element, not only for humans and animals but also for plants. In the top layer of the soil, cadmium content did not exceed 0.2 mg.kg-1 measured in dry matter, which is not more than 20% of the pollution threshold limit. At the same time, the amount taken up by plants was % more than the amount measured in the soil, although in the case of energy crops, this does not pose a food adulteration risk. According to data in the literature, in horticultural and arable crops cadmium does not exceed 0.3 mg/kg dry matter content. Chromium is fairly often found in the soil; most of it is absorbed in the top 10 cm layer. > Biohulladék 47

48 MEGÚJULÓ ENERIAFORRÁSOK RENEWABLE ENERGY SOURCES Figure 2 shows the chromium content as measured in soil and plant samples. Based on our experiments, in the case of the compost-treated soil, chromium content was significantly higher than in the artificiallyfertilized or control plots. However, even this elevated chromium content was far below the pollution threshold limit (75 mg/kg). In various plant parts, measured chromium concentration was exceptionally low. This indicates that the metal cannot easily be transferred to the shoots of the willow. Based on data in the literature, nearly 98% of the chromium taken up by plants is accumulated in the roots Copper is taken up by most plants only in very small quantities; at the same time, however, it performs very important biochemical functions. It can be transferred to the soil in large quantities with sewage sludge, improperly treated organic manure as well as compost. Figure 3 shows copper content measures in soil and plant samples. While there are significant differences between the various treatments, even the highest amount shown for compost-treated plots is considerably below the pollution threshold limit (75 mg/kg). There was no statistically verifiable difference in the amount of copper taken up by plants. A similar tendency can be observed in the case of nickel; however, its uptake is much more difficult (and thus lower) for plants (Figure 4). The cultivation of woody energy crops can induce both favorable and unfavorable environmental impacts. Under controlled circumstances, this may be an important utilization area for composts generated from various waste types. As the product is neither used for animal nor human consumption, it can only pose risks for the soil. Based on our experiments, transferring 50 t/ha compost to the soil did not raise heavy metal concentration to harmful levels. If transferred to the soil every other year, significant changes can be kept below soil pollution threshold levels. Based on our results, willow grown for energetic purposes can also be utilized for phytoremediation (i.e. soil-cleaning) purposes as it allows for the up-take of considerable amounts of cadmium. jebb 20%-a. Ugyanakkor a növény által felvett mennyiség %- kal túllépte a talajban mért értéket, ami energianövény esetében nem jelent élelmezésügyi kockázatot. Irodalmi adatok szerint a kertészeti és szántóföldi növényekben nem haladja meg a 0,3 mg/kg szárazanyag mennyiséget. A króm a talajban gyakori elem, je lentôs része a talaj felsô 10 cm-es rétegében adszorbeálódik. A 2. ábra a krómtartalom vizsgálat értékeit mutatja a növényekben és a talajban. Vizsgálataink szerint a komposzt kezelésben igazolhatóan nagyobb volt a krómtartalom, mint a mûtrágyázott és a kontroll parcellákon, de ez is jelentôsen elmaradt a szenynyezettségi határértéktôl (75 mg/kg). A növényi részekben ugyanakkor rendkívül alacsony króm koncentrációt mértünk, ami azt mutatja, hogy a fûz hajtásrészeibe kevésbé jut be a fém. Irodalmi adatok szerint a felvett króm mintegy 98%-a a gyökerekben halmozódik fel. A rezet a legtöbb növény csak nagyon csekély mennyiségben veszi fel, ugyanakkor fontos biokémiai funkciókat tölt be. Szennyvíziszapban, nem megfelelôen kezelt szerves trágyában és komposztban egyaránt nagy menynyiségben juttathatjuk ki. A 3. ábra a növényekben és a talajban mért rézkoncentrációt mutatja. A kezelések között igazolható különbség mutatható ki, azonban a legnagyobb értéket mutató komposzt parcellában is jelentôsen elmarad a szennyezettségi Biohulladék Magazin Negyedévente megjelenô szaklap Kiadja/Published quarterly by: Profikomp Kft. Fôszerkesztô/Editor in chief: Bagi Beáta Felelôs kiadó/publisher: Dr. Alexa László Fordítás/Translation: Válaszút Fordító Iroda Tervezés és nyomdai elôkészítés/design and layout: Stég Grafikai Mûhely Nyomtatás/Printed by: Globál Kft. Hirdetési tarifák/advertisements: Belsô borítók/inside covers: Ft Hátsó borító/back cover: Ft 1/1 oldal: Ft 1/2 oldal: Ft Szerkesztôség/Editorial office: H 2101 Gödöllô, Pf. 330 Telefon/fax: (+36) 28/ info@profikomp.hu Komposzt / Compost Mûtrágya / Artificial fertilizer Talaj / Soil Növény / Plant 0 tápanyag / No extra nutrient 3. ábra A réz tartalom alakulása a talajban és a növényben különbözô tápanyagellátás esetén (Gödöllô, 2007) / Figure 3: Copper content in soil and plants at different nutrient supply levels (Gödöllô, 2007) Komposzt / Compost Mûtrágya / Artificial fertilizer Talaj / Soil Növény / Plant 0 tápanyag / No extra nutrient 4. ábra A nikkel tartalom alakulása a talajban és a növényben különbözô tápanyagellátás esetén (Gödöllô, 2007) / Figure 4: Nickel content in soil and plants at different nutrient supply levels (Gödöllő, 2007) határértéktôl (75 mg/kg). A növények által felvett mennyiségben statisztikailag igazolható különbséget nem állapítottunk meg. Hasonló tendenciát tapasztaltunk a nikkel esetében is, azonban a növények ezt az elemet sokkal nehezebben veszik fel (4. ábra). A fás szárú energianövények termesztése kedvezô és kedvezôtlen környezeti hatásokat egyaránt elôidézhet. A különbözô hulladékokból elôállított komposztok számára ellenôrzött körülmények között fontos felhasználási területet jelenthet. Mivel az elôállított termék nem kerül sem állati sem emberi fogyasztásra, ezért kockázatot csak a talaj számára jelenthet. Vizsgálataink szerint 50 t/ha komposzt kijuttatása nem növelte káros mértékben a mért nehézfémek koncentrációját. A statisztikailag igazolható változás kétévenkénti kijuttatással talajszenyezettségi határérték alatt tartható. Megállapításunk szerint az energiafûz a fitoremediációban (talajtisztítás) is szóba jöhet, amit jelentôs mértékû kadmiumfelvétele tesz lehetôvé. 48 Biohulladék