Ivóvíz - higiénia - élelmiszertermelés: összefonódások és ellentmondások, avagy az emberi ürülék szerepe a jövő mezőgazdaságában

Átírás

1 Ivóvíz - higiénia - élelmiszertermelés: összefonódások és ellentmondások, avagy az emberi ürülék szerepe a jövő mezőgazdaságában Dr. habil. Zseni Anikó egyetemi docens 1 Nagy Judit tanszéki mérnök, PhD hallgató 2 Széchenyi, Győr 1. Audi Hungaria Járműmérnöki Kar, Környezetmérnöki Tanszék 2. Gépészmérnöki, Informatikai és Villamosmérnöki Kar, Alkalmazott Mechanika Tanszék XXII. Környezettudományi Tanácskozás Győr, november 13.

2 Ivóvíz

3 Ivóvíz helyzet a világban (1.) 1990: 76% Millenium Development Goal: 88% (2010-ben elértük) : +2,6 Mrd fő számára elérhető 2015: emberiség 91%-a (6,7 milliárd fő) számára elérhető a biztonságos ivóvíz (város: 96%, vidék: 84%) 4,3 milliárd fő (58%): vezetékes ivóvíz 663 millió ember nélkülözi a biztonságos ivóvizet 10-ből 8-uk vidéken él

4 Ivóvíz helyzet a világban (2.) 147 ország érte el az MDG ivóvíz célkitűzését

5 Higiénia

6 Higiéniai helyzet a világban (1.) 1990: 54% Millenium Development Goal: 77% : +2,1 Mrd fő számára elérhető 2015: emberiség 68%-a (5 milliárd fő) számára elérhető a megfelelő higiéniai lehetőség (város: 82%, vidék: 51%) 2,8 milliárd fő (38%): vezetékes szennyvízelvezetés 0,9 milliárd fő egyedi szennyvízelhelyezés (vízöblítéses WC) 1,3 milliárd fő egyéb improved sanitation (pl. latrina) 2,4 milliárd: shared, unimproved, szabadban végző (1,3 milliárd 946 millió fő)

7 Higiéniai helyzet a világban (2.) 95 ország érte el az MDG higiéniai célkitűzését

8 Az élelmiszertermelés kihívásai

9 Minden nő és a jövőben is nő a világ népessége (de egyenlőtlenül!) a kalória-felvétel/fő a fehérje felvétel/fő a terméshozamok a termés mennyisége + a gabonát nem csak megenni akarjuk, üzemanyagnak is kell a haszonállatok száma

10 Elég lesz?

11 Gondjaink A klímaváltozás sok helyen lecsökkenti majd a terméshozamokat A világtengerek halfogását növelni már nem lehet A termőterületet az urbanizációval is csökkentjük A talajerózió csökkenti a talajok termékenységét Az egy főre jutó termőterület folyamatosan csökken

12 Hogyan növeljük meg ilyen mértékben? Milyen áron??

13 Az intenzív mezőgazdaság számos környezeti problémát generál Öntözés Műtrágya használat (élelmiszer-termelés 40%-a, 500 Mrd $/év) Növényvédelem

14 A műtrágya használat tovább nő, de a készletek végesek 175 millió tonna nyers foszfát/év 80%-a műtrágyagyártásra Évi 3%-os felhasználás növekedés esetén: kb. 85 év múlva kimerülnek a készletek Foszfátkészlet legnagyobb része: Marokkóban International Fertilizer Industry Association

15 Alultápláltság, éhínség a világban

16 És hogyan függ mindez össze a vízöblítéses WC-vel? Valóban a vízöblítéses toalettek, és ezen vízöblítéses toalettek szennyvízcsatorna-hálózatra kötése és a szennyvíz minél nagyobb hatásfokú tisztítása az, ami valóban a Föld (és így az emberiség) érdekeit szolgálja?

17 szennyvízelvezetés Széchenyi és -tisztítás energiaigényes ( CO 2 ) ( energiaforrások csökkenése) háztartási szürke víz is fekete víz tisztításon kell átessen, feleslegesen változások a természetes vízkörforgásban ürülék tápanyagtartalma veszendőbe megy vízöblítéses WC szerves anyagokból nincs humuszképződési lehetőség szennyvíziszap elégetése: eredeti szerves molekulákból CH 4 ( CO 2 ) és szervetlen N ( talajra) vízfogyasztással jár tiszta víz pazarlás szerves ürülék szervetlen N és P formában a felszíni vizekbe jut szennyvíziszapban felhalmozódó szervetlen N és P talajra kikerül eutrofizáció felszín alatti vizek nitrát szennyezése szervetlen N és P miatt humuszbomlás felgyorsul

18 Toilettes Du Monde 2009 alapján A szennyvíz összetétele Széchenyi 1,6% 18,4% A hulladékká változtatott emberi ürülék fekália fekete víz szürke víz karbamid ammónia ammónium-nitrát szerves P foszfát szerves anyag szervetlen N és P 80% A háztartási szennyvíz szennyezési terhelése % szerves anyag N P széklet vizelet szürke víz

19 Az emberi ürülék anyagtartalma széklet+vizelet együtt Gotass in Tanguay, 2010 alapján általunk kiszámolt (kg/fő/év) Jönsson et al., 2005 alapján (Svédországra) (kg/fő/év) Vinnerås et al., 2006 alapján (Svédországra) (kg/fő/év) Schouw et al., 2002 alapján (Thaiföldre) (kg/fő/év) N 3,5-6,9 4,57 4,3-4,5 2,8-2,9 P 0,4-1,26 0,51 0,38-0,59 0,58-0,62 K 0,57-1,56 1,21 1,1-1,7 0,66-0,99

20 A felhasznált műtrágyák hatóanyagtartalma és az ürülékben lévő tápanyag Hatóanyag Magyarországon felhasznált műtrágyák hatóanyag tartalma (2012) (ezer t) (KSH alapján) Az EU-ban értékesített műtrágyák hatóanyag tartalma (2013) (millió t) (Eurostat alapján) A Földön összesen felhasznált műtrágyák hatóanyag tartalma (2012) (millió t) (FAOSTAT alapján) N ,0 122 P 58 1,1 23,5 K 72,5 2,3 26,5 Széklet és vizelet együtt Magyarország/év (10 millió fő) (ezer t) EU-28/év (505 millió fő) (millió t) Föld/év (7 milliárd fő) (millió t) N ,8-3, P ,2-0,6 2,8-9 K ,3-0,8 4-11

21 A talajveszteség miatti tápanyagveszteség számolt, becsült értékei és az ürülékben lévő tápanyag Tápanyag Talajveszteség miatti tápanyagveszteség Magyarországon (ezer t/év) Talajveszteség miatti tápanyagveszteség az EUban (millió t/év) Talajveszteség miatti tápanyagveszteség a Földön (millió t/év) Teljes talaj tömeg N 200 3, P 44 0, K 183 3, Széklet és vizelet együtt Magyarország/év (10 millió fő) (ezer t) EU-28/év (505 millió fő) (millió t) Föld/év (7 milliárd fő) (millió t) N ,8-3, P ,2-0,6 2,8-9 K ,3-0,8 4-11

22

23 A megoldás kézenfekvő? megelőző (szerkezetváltó) környezetpolitika Azaz: (több) száz éves késéssel ugyan, de megvizsgálni a folyók szennyezését kiküszöbölő, megelőző jellegű lehetőségeket felismerni és belátni, hogy a szennyvíztisztítás során az ürülékben lévő értékes szerves N és P vegyületeket vízszennyező anyagokká alakítjuk a vízöblítéses WC legnagyobb környezeti ártalma nem is ez a szennyezés, hanem az ürülék értékes szerves anyagainak a bioszféra anyagforgalmából való kivonása az a nézet, amely szerint minél jobban megtisztítjuk az ürülékünket elvezető szennyvizet, annál jobban óvjuk a környezetünket, hibás

24 A megoldás kézenfekvő! ki kell küszöbölni, hogy fekáliás víz keletkezzen az ürüléket ne a vízbe vezessük, hanem a talajba ( porból lettél, porrá leszel ) az ürüléket vissza kell juttatni a bioszféra természetes körfolyamatába de nem mindegy, hogyan!

25 Napjainkban is felhasználjuk Vizelet felhasználás Németországban

26 szennyvízelvezetés és -tisztítás költség- és energiaigénye nagymértékben lecsökken ( energiahordozók felhasználása csökken, CO 2 kibocsátás csökken) a háztartási szennyvíz ürüléket nem tartalmaz, a háztartási szürke víz tisztítása egyedileg is megoldható a természetes vízkörforgásba nem avatkozik bele víztakarékosság felszíni vizek szervetlen N és P szennyezése megszűnik eutrofizáció visszaszorul az ürülék tápanyagtartalma visszakerül a biológiai körfolyamatokba ürülék komposztálása szennyvíziszap mennyisége lecsökken talajok, felszíni és felszín alatti vizek nitrát szennyezése lecsökken fenntartható élelmiszertermelés növényi és állati/emberi biomassza együtt komposztálása humuszképződéshez megfelelő C/N arány létrehozása talajok kizsigerelése és a talajerózió visszaszorul műtrágyák és hígtrágyák használata visszaszorul műtrágyázás, hígtrágyázás kedvezőtlen hatásai visszaszorulnak energia és ásványi anyag felhasználás csökken

27 Komposztáló toalettek Két fő típus: Széklet és vizelet különválasztása Széklet és vizelet együtt kezelése

28 A jövő feladatai Ahol még nem kiépített a WC infrastruktúra, ott a zsákutca elkerülése A vízöblítéses toaletteket más típusú toaletteknek kell felváltani Az ürülék hasznosítását lehetővé tevő száraz toalettek kiépítését kell szorgalmazni A vizeletet és az ürüléket együttesen kezelő típust csak ez típus teszi lehetővé, hogy az ürülék komposztálható legyen Megoldási lehetőség kidolgozása a városokban (pl. töménybudi ) Fekáliás víz ne kerüljön a szennyvíztisztító telepekre (átitató telepek rendszere) Komposztálás és mezőgazdasági felhasználás gyakorlatának elterjesztése Műtrágyázás részben/egészben kiváltása Az ürülékben lévő értékes tápanyagok visszakerülnek a bioszféra körforgalmába

29 Köszönöm a figyelmet! zseniani@sze.hu nagyju@sze.hu