Biohulladékok kezeléséből származó talajtermékenység-növelő anyagok minőségbiztosítási rendszere

MEZŐGAZDASÁG- ÉS KÖRNYEZETTUDOMÁNYI KAR, GÖDÖLLŐ

Biohulladékok kezeléséből származó talajtermékenység-növelő anyagok minőségbiztosítási rendszere Dr. Aleksza László*, Dr. Dér Sándor**, Dr. Béres András*, Gulyás Miklós* *SZIE MKK KÖTI Víz- és Hulladékgazdálkodási Tanszék **Magyar Minőségi Komposzt Társaság

A környezetvédelmi mérés és mintavétel aktuális kérdései 2014. KSZGYSZ Konferencia, Budapest, 2014. május 27.

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar, 2100 Gödöllő, Páter Károly utca 1., www.mkk.szie.hu

1

MEZŐGAZDASÁG- ÉS KÖRNYEZETTUDOMÁNYI KAR, GÖDÖLLŐ

Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar, 2100 Gödöllő, Páter Károly utca 1., www.mkk.szie.hu

2

Hulladékgazdálkodás – szennyvízkezelés – megújuló energiaforrások – mezőgazdaság


3

Komposztok és erjesztési maradékok minőségbiztosításának alapelvei (ECN-QAS)1

1

ECN INFO PAPER No. 01/2012 Published by European Compost Network ECN e.V. – Im Dohlenbruch 11 44795 Bochum (GERMANY) - Editor: Dr. Stefanie Siebert


4

A komposzt minőségbiztosítási rendszerének alapvető elemei1,2 • • • • • • • • • •

nyersanyagok, alapanyagok minőségének vizsgálata; szennyező anyagok (pl. toxikus elemek) mennyiségének meghatározása és ellenőrzése; higiéniai előírások betartása, ellenőrzése (komposzt sterilitása); a termékkel kapcsolatos minőségi követelmények megfogalmazása és ellenőrzése (pl. tápanyagtartalom, szerves anyag tartalom, érettség); a termék és az előállítási folyamat (technológia) ellenőrzése független külső szervezet által; teljes körű belső üzemeltetési ellenőrzés (termelés, anyagmozgatás, prizma jellemzők stb.) ; védjegy ill. tanúsítvány odaítélése; a telep, az alkalmazott technológia megfelelőségének időszakos tanúsítása független külső szervezettel; termékspecifikáció a különböző felhasználási területekre vonatkozóan, felhasználási javaslatok; komposztüzem vezetők képzése.

1

Study report on End-of-waste criteria for Biodegradable waste subjected to biological treatment. Draft Final Report, July 2013, IPTS Seville, Spain 2 Aleksza L. – Dér S.: Szakszerű komposztálás. Elmélet és gyakorlat. Gödöllő, 2001. Profikomp Kft. Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar, 2100 Gödöllő, Páter Károly utca 1., www.mkk.szie.hu

5

KTIA_AIK_12-1-2013-0015 sz. projekt fő célkitűzései • a hazai komposztok és erjesztési maradékok minőségének (tápanyagtartalom, fizikai tulajdonságok, toxikus elemtartalom, fertőzőképesség stb.) teljes körű felmérése (eredet, mennyiség, minőség); • a felmérés során nyert adatok alapján • előrejelzés a szerves hulladékok biológiai kezelésére vonatkozóan; • QAS – a vizsgálandó paraméterek meghatározása; • QAS – vizsgálatok gyakoriságának meghatározása (pl. telepméret, technológia, felhasznált alapanyagok alapján); • az adatok alapját képezhetik egy „Nemzeti Komposztminőségi Monitor” rendszernek (változások nyomon követése, előrejelzés);

• mezőgazdaságban felhasználható talajtermékenységet növelő anyagok minősítő eljárásainak, minőség besorolási rendszerének és minőségbiztosítási rendszerének tudományos megalapozása.


6

A komposzt minősítésekor lehetséges vizsgálati szempontok1 • a hasznosíthatóságra vonatkozó talajjavító tulajdonságok (pl. szervesanyag-tartalom); • a hasznosíthatóságra vonatkozó, a trágyaértéket befolyásoló tulajdonságok (pl. tápanyagtartalom – N, P, K); • biológiai tulajdonságok (pl. érettség – stabilitás, csírázóképes gyommag tartalom); • általános anyagi tulajdonságok (pl. nedvességtartalom, térfogatsűrűség, szemcseméret-eloszlás, pH); • a környezetvédelmi és egészségügyi szempontból lényeges higiéniai tulajdonságok (pl. kórokozók jelenléte, Salmonella, E. coli); • a környezetvédelmi és egészségügyi szempontból lényeges szennyezőanyag tartalom (pl. szabad szemmel látható szennyezők, idegenanyagok – üveg, fém, műanyag; toxikus szennyezők, As, Pb, Hg, Cd, Cr). 1

Study report on End-of-waste criteria for Biodegradable waste subjected to biological treatment. Draft Final Report, July 2013, IPTS Seville, Spain


7

Komposztérettség vizsgálata1

1

Hunyadi G.: Hulladékból előállított komposztok degradációs folyamatainak nyomon követése. Doktori (Ph.D.) értekezés, Debrecen, 2012. https://dea.lib.unideb.hu/dea/bitstream/2437/132346/1/doktori_ertekezes_Hunyadi_Gergely.pdf


8

Komposztérettség vizsgálata – respirációs vizsgálatok • A respiráció mértéke a komposzt mikrobiológiai aktivitására jellemző mérőszám; • A respirációs indexek meghatározhatók az oxigénfogyás, illetve a CO2képződés alapján, különböző időtartamra vetítve, és megadható a szárazanyag- vagy a szervesanyag-tartalomra vetítve; • Európában a 4 napos légzési aktivitási értéket (AT4) és a dinamikus légzésintenzitás indexet (DRI) javasolják a biohulladékok biológiai érlelése esetén vizsgálati paraméterként a komposzt stabilitás meghatározására (aerob); • AT4 légzési aktivitási érték – arra az összegzett oxigénmennyiségre vonatkoztatott számérték, amely 4 nap vizsgálati idő alatt a vizsgált minta biológiailag lebontható szervesanyag-tartalmának mikrobiológiai átalakulása során felhasználásra kerül (statikus vizsgálati módszer, mg O2/g sz.a.); • DRI dinamikus légzésintenzitás index – jellemzően arra az átlagos órás oxigénmennyiségre vonatkoztatott számérték, amely a vizsgált minta intenzív bomlási fázisában a vizsgált minta biológiailag lebontható szervesanyagtartalmának mikrobiológiai átalakulása során felhasználásra kerül (dinamikus vizsgálati módszer, mg O2/kg szervesanyag × h). Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar, 2100 Gödöllő, Páter Károly utca 1., www.mkk.szie.hu

9

A respirációs vizsgálatok jelentősége a mechanikai-biológiai hulladékkezelés esetén 23/2003. (XII.29.) KvVM rendelet a biohulladék kezeléséről és a komposztálás követelményeiről • stabilizált biohulladék: komposztálásra vagy anaerob biológiai lebontásra alkalmatlan biohulladék mechanikai-biológiai kezeléséből származó olyan anyag, melynél a stabilizálást követően a 4 nap utáni (AT4) légzési intenzitás érték 10 mg O2/g érték alá, a dinamikus légzési intenzitás érték 1000 mg O2/kg VS/h ((VS - Volatile Solid: illékony szilárd; az értéket a szervesanyag-hányadra vonatkoztatják, [az oxigénfogyasztás mérésére vonatkozó ASTM D 5975-6 szabvány (komposztstabilitás meghatározásának standard tesztmódszere) szerint].)) érték alá csökken; • légzési intenzitás: a kezelt biohulladékban jelen lévő biológiailag lebomló szerves anyag oxigénfogyasztása [mg O2/g].


10

Légzési intenzitási érték, mint lerakhatósági feltétel Németország • AT4 < 5 mg O2/g sz.a. • GB21 < 20 Nl/kg sz.a.

Ausztria • AT4 < 7 mg O2/g sz.a. • GB21 < 20 Nl/kg sz.a.

Olaszország • DRI < 1000 mg O2/kg sz.a./h

Lengyelország • AT4 < 10 mg O2/g sz.a.


11

Vizsgálati módszerek, mintaelőkészítés, szabványok • MSZ 21420-2:2006. Hulladékok jellemzése. 2. rész: Mechanikailagbiológiailag előkezelt hulladékok stabilitásának paraméterei. A légzési aktivitás (AT4) meghatározásának módszere. • MSZE 21420-16:2004. Hulladékok jellemzése. 16. rész: Minta-előkészítés. VISSZAVONT! 4 mm! • (Helyette: MSZ EN 15002:2006. Hulladékok jellemzése. Vizsgálati mintarészek készítése laboratóriumi mintából.) • Verordnung über Deponien und Langzeitlager (Deponieverordnung - DepV) vom 27. April 2009., 10 mm alatti szemcseméret; • ÖNORM S 2027-4:2012 Evalution of waste from mechanical-biological treatment – Part 4: Stability parameters – Respiration activity (AT4), 20 mm alatti szemcseméret; • MSZE 21420-18:2005. Hulladékok jellemzése. 18. rész: A nedvesség- és a szárazanyag-tartalom meghatározása. • MSZE 21420-21:2005. Hulladékok jellemzése. 21. rész: A pH-érték meghatározása. Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar, 2100 Gödöllő, Páter Károly utca 1., www.mkk.szie.hu

12

Mechanikailag-biológiailag előkezelt hulladékminták származása • vegyesen gyűjtött települési szilárd hulladék (szelektív gyűjtés is történik a hulladékgyűjtéssel érintett területen); • mechanikai előkezelés (aprítás, rostálás); • a dobrostán áthullott anyag (70 mm alatti szemcseméretű hulladékrész) jelentős része biológiailag bomló szerves hulladék, amely biológiai stabilizálásra kerül; • biológiai stabilizálás betontámfalas érlelősilóban, a levegőztetést az érlelősiló padozatában kialakított levegőztető csatornákkal biztosítják; • a levegőztetést a hulladéktestben elhelyezett hőmérőszondákkal ellátott visszacsatolásos irányítástechnikai egység vezérli; • az érlelősilóban stabilizált hulladékot a kezelés során speciális szemipermeábilis membrántakaróval fedik le; • a biológiai stabilizálás 10 hétig tartott (kétszer átforgatás, átrakás), a stabilizálódó anyagból a mintavételekre hetente került sor. Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar, 2100 Gödöllő, Páter Károly utca 1., www.mkk.szie.hu

13

Biológiai stabilizálás


14

Vizsgált minták


15

Vizsgált minták nedvességtartalmának beállítása •MSZ 21420-2:2006, Deponieverordnung – DepV, ÖNORM S 2027-4:2012 – Nutsch-szűrővel; • ÖNORM S 2027-4:2012: marokpróba is!


16

OxiTop Control B6M-2,5 mérőrendszer


17

AT4 érték értelmezése Lag-fázis esetén1

1Bozym,

M.:Analytical issues in the assessment of waste stabilisation degree after biological treatment. CHEMIK 2012, 66, 11, 1211-1218


18

Oxigénfogyasztás, mérési eredmények feldolgozása Oxigénfogyasztás, korrigálatlan 4000 3500

2500

Ismétlések 1

2000

2

1500

3

1000

Teljes oxigénfogyasztás, korrigált

500 0

10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

mg O2 l-1

mg O2 l-1

3000


Ismétlések 1 2 3

19

AT4 értékek alakulása a biológiai stabilizálás során AT4 értékek 120 110

mg O2 g-1 sz.a.

100 80 60 41

40

28

29

24

20

20

9

0 0/10

1/10

2/10

3/10

4/10

5/10

8/10

Hét/szemcseméret


20

AT4 értékek alakulása a szemcseméret függvényében AT4 30

25

23,5

25,2

mg O2 /g sz.a.

20

15

11,4 9,5

10

5

0 4/10

4/20

6/10

6/20

Hét / szemcseméret


21

Vizsgálatok folytatása • mechanikailag-biológiailag kezelt vizsgálata, módszerfejlesztés; • komposztérettség vizsgálata1:

hulladék

stabilitásának

további

• „OXITOP módszer” vagy • MSZ EN 16087-1:2012. Talajjavító anyagok és tápközeg. Az aerob biológiai aktivitás meghatározása. 1. rész: Az oxigénfelvétel mértéke (OUR). • MSZ EN 16087-2:2012. Talajjavító anyagok és tápközeg. Az aerob biológiai aktivitás meghatározása. 2. rész: A komposzt hőtermelési vizsgálata.

• komposzt „standard” készítése, „körvizsgálatok” (pl. toxikus elem tartalom); • a hazai komposztok és erjesztési maradékok minőségének teljes körű felmérése. 1

Study report on End-of-waste criteria for Biodegradable waste subjected to biological treatment. Draft Final Report, July 2013, IPTS Seville, Spain


22

www.orbit2014.com Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar, 2100 Gödöllő, Páter Károly utca 1., www.mkk.szie.hu

23

Biohulladékok kezeléséből származó talajtermékenység-növelő anyagok minőségbiztosítási rendszere

Recommend Documents