Kommunális iszapok beintegrálása az agrártermelésbe Előadó:Sáry Lajos
A mezőgazdaság problémái napjainkban a talajok puffer- kapacitása, regeneráló-képessége hanyatlik a talajok elsavanyodása fokozódik talajok fizikai szerkezete romlik a talajélet egyre sivárabb a humuszképződés stagnál vagy lecsökken fokozódik a műtrágyák kimosódása (N) és lekötődése P 2 O 5 monokultúrás termelés során megjelentek a markáns mikroelem-hiányok
Magyarország településeinek szennyvízelvezetési és tisztítási helyzetéről, a települési szennyvíz kezeléséről szóló 91/271/EGK irányelv Nemzeti Megvalósítási Programjáról Amennyiben a csatornába vezetett szennyvizek jogszabályoknak megfelelő minőségűek és a mai kor követelményeinek megfelelő tisztítástechnológiákat alkalmaznak, az iszap mezőgazdasági szempontból értékes szerves tápanyag, amelyet célszerűen vissza kell forgatni a termőtalajba. Ma Magyarországon a keletkező szennyvíziszap jelentés részét lerakókon helyezik el. Az EU vonatkozó irányelvével harmonizáló hazai szabályozásnak megfelelően fokozatosan csökkenteni kell a biológiailag lebomló szerves anyag tartalmú hulladékok lerakókon történő elhelyezését. 2014. után szennyvíziszap lerakón történő elhelyezésére szolgáló új depónia kialakításával a Program nem számol, ezáltal az ilyen jellegű iszapkezelést egyértelműen nem támogatja.
Magyarország településeinek szennyvízelvezetési és tisztítási helyzetéről, a települési szennyvíz kezeléséről szóló 91/271/EGK irányelv Nemzeti Megvalósítási Programjáról A Program a tápanyagok természeti körfolyamatba való visszaforgatását, a szennyvíziszapok mezőgazdasági területen történő elhelyezését támogatja. Szennyvíziszap egyre nagyobb mértékben történő hasznosítása javítja életminőségünket és a környezet állapotát, hozzájárul az ország jobb nemzetközi megítéléséhez, és komoly részét képezi a fenntartható fejlődés feltételei teljesítésének.
Nemzeti Vidékstratégiai koncepció 2020 II. 7.1.1 Talajvédelmi program A talaj Magyarország egyik legfontosabb, feltételesen megújuló természeti erőforrása, melynek védelme, termékenységének fenntartása nem csupán a földhasználó, hanem a társadalom hosszú távú érdeke. 7.2.5 Hulladékgazdálkodási program Az agrárgazdaság és a vidék számára fontos, hogy értékes anyagok ne váljanak hulladékká, azaz melléktermékként vagy másodnyersanyagként hasznosíthatók legyenek és ne jelentsen terhet hulladékként történő kezelésük
2/A Szennyvíziszap elhelyezési probléma jelentős költségek Tekintettel arra, hogy a szennyvíziszap kezelés költsége a körülményektől függően jelentős szóródást mutat, azt javasoljuk, hogy egy átlagos, általános költségösszetevő szerint vegyük figyelembe az iszappal kapcsolatos költségeket. Az iszapszállítás költségét 80 km távolságra lévő hulladéklerakó esetén, 200 Ft/km szállítási díjjal számolva, 7300,- Ft/t értékben lehet figyelembe venni. Ebben már az üresen megtett út költsége is szerepel. Forrás: Magyar Viziközmű Szövetség tanulmány 2010.
Az összes megtermelődő biomassza szárazanyagban és műtrágya hatóanyagra átszámolva Szárazanyag Műtrágya- hatóanyagra átszámítva milllió t/év ezer t/év átlag millió Ft-ban Szármaradvány 20-22 970-1000 985 69 185 (Gabonafélék) Ipari növények 1,9-2,5 96-127 112 11 312 melléktermékei Zöldség-szőlő-gyümölcs 0,8-0,9 29-32 31 3 131 melléktermékek Állattenyésztés 5,7-5,9 414-430 422 42 622 (trágya és melléktermék) Kommunális iszap 4-6 80-120 100 10 100 mezőgazdasági felhasználás Összesen 28,4-37,3 1589-1709 1650 136 350 Forrás: Holló J. MTA
A problémák megoldása Szervesanyag feldolgozás és utánpótlás, amely szem előtt tartja a mezőgazdaság igényeit! Hulladék kezelés és hasznosítás hozzáadott értékkel. A koncentráltan képződő biomasszák mint stratégiai tápanyagbázisok felhasználása. Hulladék megsemmisítés költsége helyett bevételi forrás generálása. Komposztáló telepek létrehozása.
A hazai mezőgazdaságban szárazanyagban számolva évi 30-40 millió tonna melléktermék képződik
A főtermék aránya - szárazanyagban számítva az összes termés százalékában Gabona Burgonya és zöldség 37% Főtermék Melléktermék 58% Főtermék Melléktermék Hüvelyesek Gyümölcs 26% Főtermék Melléktermék 72% Főtermék Melléktermék
A főtermék aránya - szárazanyagban számítva az összes termés százalékában Szálas takarmányok Szőlő 94% Főtermék Melléktermék 52% Főtermék Melléktermék Ipari növények Összes növénytermesztés 57% Főtermék Melléktermék 47% Főtermék Melléktermék
Műtrágya hatóanyagok árának változása
1 m 3 kommunális szennyvíziszapban reprezentált NPK hatóanyag értékének változása a műtrágyák esetében
Mindig a minimumba kerülő tápelem szabja meg a többi felvehetőségét, limitálva ezzel a termésmennyiséget. A Liebig elv
Megfelelően kezelt biomassza hatása
Megfelelően kezelt biomassza hatása
növénymagasság (cm) Paprika magasság a szennyvíz-iszap komposztban 60 50 40 32 33 40 47 46 49 52 43 38 48 30 20 2009.07.12 2009.07.28 10 0 0 kontroll kontroll 8 t/ha komposzt 12 t/ha komposzt 16 t/ha komposzt
Megfelelően kezelt biomassza hatása KOMSZOL üzemi kísérlet kukoricában
Spontán úton előállított komposzt Anaerob Obligát anaerob szervezetek -transzportrendszer nincs -légzésre képtelenek -mind az e - donor mind az akceptor szerves vegyület -rossz hatásfok sok anyagcsere termék ROTHADÁS Organotróf-anaerob szervezetek - oxidált szervetlen vegyületekkel (term. akc.) szerves vegyületeket égetnek Litotróf-anaerob szervezetek -az e - -kat nem O 2 viszik, hanem más szervetlen-redukálható akceptorra(nitrát, szulfát, CO 2, vas, stb.)
Spontán úton előállított komposzt Aerob Korhadás Komposztálás -Fajösszetétel nem definiálható -Fajgazdagság(vagy szegénység) -Toxinok -Penészgombák -Paraziták -Talajéletet kismértékben növeli -Alacsony tápanyagtartalom -Kismértékű (lassú) humuszosodás
1 ha területen megtermelhető biomassza és a talaj termőrétegében élő mikroszervezetek aránya Termények termés/ha melléktermék t/ha Összesen t/ha Őszi búza 5 9 14 Kukorica 6 10 16 Burgonya 25 18 43 Lucerna 25 1 26 Cukorrépa 40 4 44 Paradicsom 15 5 27 Mikroorganizmusok - - 27
A növényi - és mikrobiális - szárazanyag összetétele Összes szárazanyag 100 % C (Szén) 45 % O (Oxigén) 42 % H (Hidrogén) 7 % N (Nitrogén) 1,8 % Egyéb elem 4,2 %
A mineralizálódás 100 g szerves-anyag (45-50 % szén) lebomlásához 2 g nitrogén szükséges. (C:N = 25:1) azaz 1 tonna/ha szerves-anyag lebomlásához 0,02 tonna nitrogént kell adagolni. Ebben az esetben tehát a talaj mikroszervezetei minden tonna szerves-anyag elbontásához 20 kg N hatóanyagot használnak fel. Ha ezt nem biztosítjuk, abban az esetben a talaj készleteit használják fel végső soron nitrogén-konkurenciát jelentenek a haszonnövényekkel szemben! A komposztálási folyamatnál ezzel szemben ha a kezdetektől nem biztosítjuk a vízoldékony, könnyen hasznosítható szénforrást (Depolimerizált cellulózból eredő cukrokat), akkor a rendszerből a szénforrás hiányában be-nem köthető nitrogénvegyületek eltávoznak.
Irányított komposztálással előállított termék Aerob Klasszikus komposzt -Szelektált fajok -Szabványosítható -Fajösszetétel determinált és definiálható -Célidegen fajokban szegény -Hasznos csíraszám magas(10 9-11 /g) -Patogénektől mentes -Talajéletet növeli -Magas tápanyagtartalom -Gyors humuszképződés -Kiegészítő hatások -Biokontroll -Biopeszticid -Celluláz-aktivitás
1 m 3.A.S.A. komposztban reprezentált hatóanyag érték
Műtrágya és komposzt összehasonlítása, azonos NPK mellett 1 hektárra vetítve 500-650 kg vegyes műtrágya tápanyagszolgáltató-képessége 250-300 kg NPK hatóanyag, amely kijuttatva és bemunkálva: 100.000-105.000 Ft/ha. Ezzel összevetve: a 250-300 kg műtrágya-hatóanyaggal 7-9 t komposzt tápanyagszolgáltató-képessége egyenértékű, amely kijuttatva és bemunkálva: 50.000 Ft/ha. A komposzt használatával 50 %, jelen műtrágya árak mellett 50.000-55.000 Ft/ha megtakarítást érhetünk el úgy, hogy a tápanyag-szolgáltató képesség megegyezik, miközben jelentős a mikroelemvisszapótlás, humuszképzés és talajjavító hatás.
Az egyoldalú műtrágyázással olyan káros - és sajnos egyre gyorsuló - folyamatot indítottunk el, amely a magasabb termésátlagokért folytatott küzdelemben ellenünk dolgozik!
A szervestrágyázás a mezőgazdasági tevékenység mai színvonalán nemhogy vesztett volna jelentőségéből, hanem ellenkezőleg: az egyre energiaigényesebb, költségeiben növekvő tendenciájú kemizálás hatásának fokozásával, a kemizálás által okozott elkerülhetetlen hátrányok megszüntetésével egyre fontosabb tényezővé válik.
Az állandó jó minőségű végterméket a megfelelő biológiai kezeléssel lehet garantálni.
A technológia alkalmazásával lehetővé válik a kommunális szennyvíziszapokból előállított komposztoknak a korlátozás nélküli forgalomba hozatali és felhasználási engedélyeztetése. A technológia könnyen adaptálható más - már működő - komposztálási rendszerekbe.
Fontos tudni, hogy a technológiánkkal, a különböző oltóanyagok alkalmazásával biztosítva a technológiával szabályozott életkörülményeket gyorsan és eredményesen komposztálhatók a szennyvíziszapokon kívül más, különböző eredetű biomasszák, hatékonyan bonthatók talajszennyező veszélyes hulladékok is. növényi- és állati eredetű zsírok, olajok, Tejzsírral szennyezett kommunális iszap kezelőágyas ártalmatlanítása
Fontos tudni, hogy a technológiánkkal, a különböző oltóanyagok alkalmazásával biztosítva a technológiával szabályozott életkörülményeket gyorsan és eredményesen komposztálhatók a szennyvíziszapokon kívül más, különböző eredetű biomasszák, hatékonyan bonthatók talajszennyező veszélyes hulladékok is. Extrém esetek 5000 tonna bőrhulladék helyszíni biodegradációja
Fontos tudni, hogy a technológiánkkal, a különböző oltóanyagok alkalmazásával biztosítva a technológiával szabályozott életkörülményeket gyorsan és eredményesen komposztálhatók a szennyvíziszapokon kívül más, különböző eredetű biomasszák, hatékonyan bonthatók talajszennyező veszélyes hulladékok is. gyógyszergyártási szerves veszélyes hulladékok Komposztált micélium, mikofenolsav lebontás
Irányított technológiák jelenléte az országban
A föld megérdemli, a termés meghálálja.
Biomassza-feldolgozás céljai Nem hulladékkezelést kívánunk végezni, hanem talajtermékenység-fokozó készítményt gyártani. Olyan növényélettani hatást kell biztosítani a termesztőknek, amely egyértelművé teszi a használat előnyeit (terméstöbblet, termés-minőség javulás, növény-egészségügyi állapotjavulás). Gazdaságosság: a komposztban reprezentált és kijuttatható hatóanyagoknak árban versenyképesnek kell lenniük a műtrágya-hatóanyagokkal!
Összegzés - A szennyvíziszapok deponálása, megfelelő kezelés nélküli kihelyezése, mezőgazdasági felhasználása veszélyekkel teli, továbbá saját jól felfogott védelmünkben betartandó igen szigorú, időigényes szabályozásokkal hatékonyan nem kivitelezhető, és csak időben eltolja az egyre nagyobb mennyiségben keletkező szennyvíziszapok problémájának tényleges és végleges megoldását. - Irányított komposztálás a spontán komposztálással szemben biztonságos, gyorsabb, egy pontosan - a végtermék szempontjából is- megtervezett, biológiailag irányított folyamat. - A ciklusideje, tehát a tényleges komposzt előállításának ideje harmada a spontán komposztálódáshoz képest. - További előny, hogy ezzel az eljárással korlátozás nélküli forgalomba hozatali termékengedély kapható, ami a biztonságos mezőgazdasági felhasználáshoz nélkülözhetetlen.
Az irányított komposztálási technológia létjogosultsága és előnye Keletkező hulladékok mennyiségének folyamatos növekedése, hasznosításában rejlő lehetőségek bizonyított szüksége és előnyei. Jól csatolható az eljárás már kialakított, vagy kialakítás alatt álló komposzt-telepekhez. A biológiai irányító folyamat gyors, hatékony, államilag ellenőrzött. Alacsony az infrastrukturális és gépészeti igénye. Az előállítható termék - az EU-szinten is szigorú - magyar szabályozás szerint korlátozás-nélkül kereskedelmi forgalomban értékesíthető, minden növény-kultúrában felhasználható. Az eljárással a műtrágyáknál jobb és szélesebb hatású, használatában olcsóbb, és másodlagosan talaj-javító termés-fokozó készítmény gyártható. Igazodik a hazai stratégiai tervekhez és az Uniós elvárásokhoz.
2011. évi Közép-dunántúli Regionális Innovációs Díj
Környezet védelméért
Közös eredményünk: Észak- Alföldi Regionális Innovációs díj
" A baktériumtrágyázás az agrár innováció korszakváltó területe! Az egyre növekvő tendenciájú fosszilis energia probléma - ezen belül a még fenyegetőbb földgázválság - részesei vagyunk. (A nitrogén-műtrágyák alapanyaga pedig a földgáz).... Kibontakozóban van a növények tápanyag igényéhez, a szármaradványok bontásához igazodó baktériumtrágyák használatának elterjedése. Mindenkinek el kell fogadnia, hogy egy összeomlással fenyegető fosszilis energia időszakában ez a terület ígéri legbiztosabban, hogy utána is lesz kenyerünk! Dr. Nagy Bálint ("Agrárágazat" IX. évf. 10. sz. 2008. nov.)
Köszönetnyilvánítás Budapesti Műszaki Egyetem: Szegedi Tudományegyetem Mikrob. Tsz.: MTA Szegedi Biológiai Kutató Központ: Országos Közegészségügyi Intézet: Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal AKSD Városgazdálkodási Kft: A.S.A. Hódmezővásárhely Köztisztasági Kft: Coloradói Állami Egyetem (CSU) Dept. Micr.: EBA s.r.o. : Technické služby SOCACO International Biopost: Dr. Szakács György Dr Manczinger László Dr Vígh László akadémikus Dr Dusha Ilona Dr Szabó Zoltán Dr Barna Szilvia Olasz Zsuzsa mérnök Kardos Marianna igazgató Reith Imre igazgató Prof. Ralph Tex Baker Ing. Ladislav Hegedűs riaditel Ing. Pavol Jelenik riaditel Manuel Moreau Pres.director
Köszönöm megtisztelő figyelmüket és várom kérdéseiket! Sáry Lajos www.elmolight.hu sary.lajos@elmolight.hu "A természetben nincsenek sem, jutalmak sem büntetések: következmények vannak! Robert Green Ingersoll