Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák!

bevezetô

Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák! Önök a Biohulladék Magazin várva várt ezévi utolsó, összevont, bôvített tartalmú számát tartják a kezükben, amely megítélésünk szerint nagyon jól tükrözi a biohulladék-gazdálkodás és a megújuló energia hasznosítás jelenlegi helyzetét, valamint hazai és nemzetközi intenzív fejlôdési potenciálját. Elsôként Dióssy szakállamtitkár úr hulladékgazdálkodási aktualitásokkal, az energetikai hasznosítás lehetôségeivel foglalkozó cikkét szeretném figyelmükbe ajánlani, amely nagyon jól egybecseng a Magazinunk egyik fô célkitûzésével, a jelenlegi hulladéklerakás-centrikus gondolkodás megváltoztatásával. Ezt szerintünk a hazai regionális hulladékgazdálkodási rendszerek tervezésénél csak részben veszik figyelembe, hiszen a szelektív gyûjtés és újrahasznosítás mellett az energetikai hasznosítás infrastruktúrájának kiépítése – egy kivételtôl eltekintve - sajnos nem szerepel az ismert programokban. Ebben a számunkban több nemzetközi vonatkozású cikket is figyelmükbe ajánlhatok. Nagy örömünkre szolgál, hogy mintatelep rovatunkkal ezúttal elsô ízben Európán kívülre látogathattunk, és megtapasztalhatjuk azt, hogy bár az USA-ban a méretek, a telepek kapacitása természetesen sokkal nagyobb, mint nálunk, de a biohulladék-gazdálkodás rendszere, a technológiaválasztás szempontjai nagyon hasonlóak. Büszkék vagyunk arra, hogy a méltán elismert szakemberrel, Jerry Bartlett barátunkkal tudtunk interjút készíteni, és hogy a világ egyik legnagyobb komposztáló telepét mutathatjuk be Önöknek. Csak zárójelben jegyzem meg, hogy egy késôbbi számunkban beszámolunk majd egy olyan komposztáló teleprôl is, amely szintén Gore™ Cover technológiával fog mûködni, és amely valóban a világ legnagyobb telepe lesz mintegy 1 millió tonna /év kapacitással. A másik nemzetközi vonatkozási cikkünk már Európára vonatkozik. Mi is több alkalommal írtunk arról, hogy a komposztálás fejlôdése és a komposztok felhasználása szempontjából hazánkban is a minôségbiztosítási rendszer jelentheti az egyetlen kiutat, ugyanez igaz egész Európára. A „biohulladékos szakma” Brüsszelbôl hiába várja a segítséget, azon túlmenôen, hogy a szerves hulladékokat el kell téríteni a lerakókról, semmilyen irányelv vagy rendelet nincs, amely támpontot nyújtana a szelektív biohulladékgyûjtéssel, kezeléssel, és a végtermékek felhasználásával kapcsolatban. Ezt pótolandó a European Compost Network (ECN) proaktív módon úgy döntött,

Dear Readers, With devoting considerable attention to You are holding in your hands the long-awaited and extended issue of Biowaste Magazine - the last one for 2008. In our opinion, the magazine accurately reflects the current position of biowaste management and renewable energy utilization, and their potential for intensive development, in Hungary and abroad. First of all, I would like to call your attention to the article written by László Dióssy, the State Secretary for Environmental Economics at the Hungarian Ministry of Environment and Water. It focuses on recent developments in waste management and the potential to utilize waste for energy generation purposes, which is consistent with one of the main objectives of our Magazine; namely, changing the currently landfill-centric focus of waste management. This objective is only partly integrated into planning regional waste management systems in Hungary, since creating the infrastructure necessary for energetic utilization is unfortunately - with one exception – not the aim of any known projects. In our current issue I would like to recommend several articles focusing on issues outside Hungary. We are glad to have been able to conduct an interview for our model plant column with the VicePresident of a plant operating outside Europe for the first time. We can see that although the size and capacity of American composting plants is naturally a lot larger, systems for biowaste management and criteria for selecting such technology are very similar. We are proud to have been able to talk to our friend, Jerry Bartlett, an acknowledged expert in the field, and to have the chance to in-

hogy a korábban munkacsoportokban megkezdett munkát folytatva a gyakorlatban is elindítja a komposzt minôségbiztosítási rendszert. A nemzetközi pozitív változások mellett a magyarországi biohulladék-gazdálkodás is dinamikusan fejlôdik, ezt bizonyítja az a tény is, hogy a piacon fellelhetô technológiák száma folyamatosan nô. Ez egyfelôl nagyon kedvezô változás, hiszen a nyitott rendszerektôl a zárt technológiákig sokféle megoldás közül választhatunk, másfelôl azonban a komposztos programok indítóitól és a beruházásokban résztvevôktôl is egyre nagyobb elôvigyázatosságot igényel az információknak a szakmai igényesség megtartásával történô kezelése. Mivel az utóbbi idôben a hazai piacon egyre agresszívebben jelenik meg az úgymond „a választás lehetôségét biztosító”, de a fejlesztôje és értékesítôje állítása szerint is a „barkácsolós országban jó lesz a barkács technológia is” takart, levegôztetett komposztálási megoldás, ezért ebben a lapszámban fontosnak tartottunk egy szakmailag korrekt elemzést megjelentetni ezekkel a technológiákkal kapcsolatban. Ebbôl a cikkbôl jól látható egyrészt az, hogy ezeknél a technológiáknál a kulcsszerepet a takaróanyagok játsszák, másfelôl viszont az, hogy a takaróanyagok között óriási különbségek vannak, ezért vásárlás elôtt célszerû tájékozódnunk az egyes technológiai elemek minôségérôl. Ugyanez igaz természetesen a technológiákat kiszolgáló gépekre, aprítókra, rostákra és forgatókra is, amelyeket szintén nem egy évre, hanem hosszabb idôre szerzünk be (jelenleg elsôsorban támogatásból), ezért semmi nem indokolja, hogy a bevált gépek, technológiák helyett az olcsóbb, silány berendezéseket vásároljuk meg. Kedves Olvasóink! Figyelembe véve, hogy idei utolsó számunkat tarják a kezükben, ezúton szeretnénk Önöknek tisztelettel megköszönni az egész éves figyelmüket, értékes javaslataikat, ötleteiket a Biohulladék Magazinnal kapcsolatban, és ezúton kívánunk Boldog Békés Ünnepeket, valamint a gazdasági nehézségek ellenére az ideinél sokkal sikeresebb 2009-es évet! Tisztelettel,

Dr. Alexa László troduce to you one of the largest composting sites in the world. In one of the next issues, we will report on a composting plant, that will also use Gore™ Cover technology and is going to be the largest plant in the world, with a capacity of about 1 million tons/year. Our other article with an international focus deals with a European issue. We have discussed several times in our articles that, from the point of view of the development of composting as well as the utilization of composts, creation of a quality assurance system is the only way forward in Hungary as well as in Europe. Biowaste experts are waiting for help from Brussels in vain: apart from a directive diverting biowaste from landfills, no other directive or regulation exists that would provide guidelines on biowaste collection, treatment or the appropriate utilization of products. To compensate for a lack of guiding principles, the European Compost Network (ECN) decided to be proactive and continue the work that was started earlier in various workgroups and launch a compost quality assurance system. Parallel to positive changes on the international scene, biowaste management in Hungary is developing dynamically as well, a fact which is supported by the fact that the number of different technologies available on the market grows continuously. On the one hand, this is a clearly beneficial change since it is now possible to select the most appropriate technology from the available range, from open to close systems. On the other hand, however, those who start composting programs (and investment project participants) need increasingly to pay attention to reviewing the information available on such technologies, with a view to maintaining high professional standards. In this spirit, in our current issue we in-

Editorial

Tartalomjegyzék / Table of contents Bevezetô / Editorial........................ 1 Nagybani komposztálás Everettben / Big scale composting in Everett ..... 2 A hulladék, mint „megújuló” energiaforrás / Waste as a renewable energy source .............................. 7 Szilárd települési hulladékok lerakhatósági paraméterei / Landfill parameters of municipal solid waste .................................................. 11 A szag, mint környezeti probléma / Odor as an environmental problem .................................................. 18 Biológia és energetika a hulladékgazdálkodásban – szakmai konferencia / Biology and Energetics in Waste Management – a professional conference .................................. 24 Tudományos melléklet / Scientific section . ...................................... 29 Hulladék biomassza aprítása / Comminution of waste biomass material ...................................... 37 Többcélú energianövényünk a cukorcirok / Sweet sorghum, our multipurpose energy crop........... 46 Biomassza termelés és hasznosítás Svédországban / Producing and utilizing biomass in Sweden .......... 52 Takart, levegôztetett prizmakomposztálás – de milyen technológiával? / Covered and aerated windrow composting – which technology to use? .......................................... 58

troduce you to a new technology that has appeared recently on the market for covered, aerated and controlled composting technologies, one which ‘provides an alternative option’ and according to its developer and distributor is a ‘DIY technology that will suffice in a DIY country’. So we try to make a professional correct analysis about this technologies. This article clearly highlights that, in the case of these technologies, cover materials play a key role and, on the other, that there are huge differences between them. Thus, prior to procurement it is worth collecting information on the quality of the different elements of any equipment. Naturally, the same level of thoroughness should apply to selecting the machinery needed for the composting process; the shredders, screens and turning systems, which are purchased to last not for a year but for longer periods of time (at the moment mainly through using funding from various support programs). There are no reasons to select cheaper, ‘makeshift’ technology and equipment instead of that which has stood the test of time. Dear Readers, taking into consideration that in your hands you hold the last issue of Biowaste Magazine for this year, we would like to take the opportunity to thank you for honoring us with your attention throughout the year as well as providing valuable comments and recommendations. We wish you a peaceful and Merry Christmas and, in spite of the economic difficulties, a successful New Year for 2009 - even more successful than the present year! Respectfully Yours,

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Dr. László Alexa

Biohulladék

1

Mintatelep

Model

plant

Mottónk: „Az új technológiák visznek elôre” > B  a ­g i B e ­á ­ta prof ik omp k f t.

Nagybani komposztálás Everettben

Köztudott, hogy a tengeren túl minden egy kicsit nagyobb, mint a jó öreg kontinensen. Vagy nem is kicsit? A Cedar Grove Composting napjainkban nem csak a legnagyobb GoreTM Cover technológiát alkalmazó komposztáló telep az Egyesült Államokban, de az ország egyik legnagyobb, kizárólag kerti hulladék komposztálására szolgáló létesítménye is. A cég évente 160 000 tonna nyersanyagot kezel a Washington állambeli Maple Valley-ben. Fûbôl, falevélbôl, kerti nyesedékbôl, étel- és fahulladékból állítják elô a legfinomabb, tápanyagban gazdag komposztot. Honnan indultak, hogyan jutottak el a jelenlegi szintre és hogyan birkóznak meg a hatalmas telep irányításával? Errôl kérdeztük Mr. Jerry Bartlett-et, a Cedar Grove Composting Inc. alelnökét és környezetvédelmi igazgatóját. 2

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Ha három mondattal kellene jelle­ meznie a vállalatot, mi lenne az a három? Az új technológiák visznek elôre. Az üvegházhatású gázok csökkentéséért dolgozunk. Arra törekszünk, hogy mindennapi használatra alkalmas, minôségi komposzttermékeket gyártsunk. Az Önök vállalata komoly hul­ ladék­kezelési múlttal büszkélked­ het. Mikor kezdtek az újrahaszno­ sítással, azon belül is a komposztá­ lással foglalkozni, és hogyan jutot­ tak el eddig a szintig? A ’80-as évek vége felé Seattle városa elöl járt a kerti hulladék szelektív gyûjtésében. Akkoriban szerencsések voltunk, mert szerzôdhettünk a Várossal a kerti hulladékok komposztálására, és 1989-ben elkezdhettük üzemeltetni a ma is mûködô kerti-hulladék kezelô telepet. Ez a létesítmény hét különbözô komposztáló technológiával dolgozott már az évek során és jelenleg egy 40  000 tonna hulladékot befogadó Gore rendszerû telep mûködik a helyén. Az USA-ban ez volt a második Gore telephely. A Cedar Grove ma a legnagyobb Gore™ Cover rendszert alkalma­ zó komposztáló telep. Miért ezt a technológiát választották, és ho­ gyan mûködik?

Mintatelep

Miután elkezdtünk ételhulladékot is adagolni a nyersanyag keverékhez, olyan zárt rendszerû komposztálási technológiát kerestünk, amely magas fokú szagemisszió szabályzást tesz lehetôvé és csökkenti az idôjárási viszonyok komposztálási folyamatra gyakorolt hatását. A rendszer segít elkülöníteni az esôvizet a csurgalékvíztôl, ami nagyon fontos szempont, ha figyelembe vesszük, hogy felénk közel 1100-1200 mm csapadék hullik évente. További elôny a nyomó rendszerû levegôztetés alacsony energiaköltsége. Az elôzô szívó rendszerû levegôztetés 95%-kal több energiát igényelt, nem is beszélve arról, hogy a technológiához három hektárnyi biofilterre volt szükség. A folyamat úgy indul, hogy a telepre érkezô zöldhulladékot és ételhulladékot lerakjuk egy 930  m2-es fogadóépületbe, amelyben a biofilterrel ellátott szellôzôrendszer kezeli a ke­ letkezô szagokat. Ebben az épületben végezzük az elôkeverést is, a keverék

Model

plant

Beáta Bagi, Profikomp Ltd.

Big scale composting in Everett It is generally known, that overseas everything is a little bit larger, than at the old continent. Or not just a little bit? Cedar Grove Composting is not only the biggest composting plant nowadays using GoreTM Cover technology, but one of the largest single dedicated yard waste composting facility in the United States. Treating 160.000 t/y of raw materials in Maple Valley (Washington), Cedar Grove transforms grass, leaves, yard trimmings, food waste and wood waste into the finest nutrient-rich compost. How did this facility come into existence and grow into this size of facility ? We asked Mr. Jerry Bartlett, Chief Environmental and Sustainability Officer of Cedar Grove Composting.

>

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

3

Mintatelep

Model

plant

If you should give an outline of your company in three mottos, which one were these? Innovative technology driven. Our actions are focused on green house gas reduction. Strive to make quality compost products for everyday use Your company has a long tradition in waste management. When did you take up recycling, especially composting, and how did you reach this stage? The City of Seattle was a leader in yardwaste diversion in the late 1980’s. We were fortunate at the time to obtain a City contract for composting yardwaste and started the current yard waste facility in 1989 that still exist today. This facility has experimented with 7 composting technologies over the years and currently runs a 40,000 ton Gore facility at this site. This was the second Gore facility to open in the U.S.A. Cedar Grove is now the largest composting plant using Gore™ Cover system. Why did you choose this technology and how does it operate? After adding foodwaste to the feedstocks mixture we were looking for in-vessel capability with high odor control potential and reduce impacts of climatic conditions on the compost process. This system allows us to separate the stormwater from leachate, a very important issue considering we get 45 inches of rain per year. The additional benefits were low energy cost for the positive aeration system. Our previous system used negative air and required

4

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Mintatelep

szén-nitrogén aránya 30:1. A nyersanyagot ezután kivisszük, rostáljuk, 13 cm-nél kisebbre aprítjuk, majd víz hozzáadásával 60%-os nedvességarányt állítunk be. Ezt követôen mágneses fémkiválasztóval eltávolítjuk az idegen anyagként jelenlévô fémeket. A Gore komposztprizmákba homlokrakodóval rendezzük a nyersanyagot. A prizma 50 m hosszú, 8 m széles és 3–3,5 m magas. A ventilátorokat bekapcsoljuk, a membrántakarót egy mobil takaróanyag-csévélô segítségével ráhelyezzük a prizmára, majd a széleit rögzítjük a talajon. A kezelendô anyag 28 napig marad itt és 70–80 °C-ra melegszik fel. Az oxigént és hômérsékletet számítógép szabályozza, a levegôztetô rendszer ventilátorait is ez irányítja. Az elsô fázis után a komposztot átforgatjuk, majd a második fázisban újabb két hétre takarjuk. Az utolsó kéthetes fázisban nincs takarás, egészen addig, amíg a nedvességtartalom 45%-ra csök­ken. Ekkor a komposztot lerostáljuk és további 60 napig érleljük, végül értékesítjük a helyi lakosság és erózióvédelmi projektek részére. (lásd. piktogram)

„Miután elkezdtünk ételhulladékot is adagolni a nyersanyag keverékhez, olyan zárt rendszerû komposztálási technológiát kerestünk, amely magas fokú szagemisszió szabályzást tesz lehetôvé és csökkenti az idôjárási viszonyok komposztálási folyamatra gyakorolt hatását.”

Model

plant

95% more energy to run not to mention the 3 acres of biofilters needed for that technology. We start the process by unloading greenwaste and foodwaste inside a 15,000 sf receiving building that is ventilated to a biofilter to control inbound odors. We pre mix in the building to a 30:1 C:N ratio. The material is brought out of the building and screened and ground to less than 5 inch size, the water is added to obtain a 60% moisture level. The material then goes through a magnet to pull out metal. The material is then heaped using a front-end loader on the Gore heap that is 164 ft long, 25 feet wide and 11 feet high. The blowers are turned on the Cover is placed over the heap using a mobile winder then the cover is anchored to the ground. The material stays there for 28 days and heats to 170 degrees F. The oxygen and temperature are monitored the and the computers controls when the fans need to turn on or off. After the first phase it is moved to a second phase for another two weeks recovered. Then a final two week phase uncovered for another 2 weeks until the moisture drops to 45%. At that point we screen the material then age for 60 days before being sold locally to homeowners and erosion control projects. See pictogram

>

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

5

Mintatelep

Model

plant

>

Cedar Grove is not only a composting plant. You have many products and services for customers, gardeners, but for local governments as well. Which are the most popular of them? Cedar Grove makes a variety of home products that are bagged for sale and sold at the local garden centers. 4 bagged products are currently available including the 100 % compost and potting soil blends. We sell over 700,000 bags per year which represents only 10% of our volume. The other products are erosion control, turf applications and highway projects. See details at www.cgcompost.com In addition Cedar Grove Systems is the distributor for the Gore Cover System on the West Coast of the USA and also provides consulting services for composting facilities that require stormwater management and preprocessing expertise. You are an innovative company, it is obvious. What are your plans for the future? Cedar Grove is currently looking at anaerobic digestion alternative to preprocess our commercial foodwaste. By using a digestion process we can recover valuable energy and generate electricity while continuing to compost the digestate material for a composted products.

6

Biohulladék

A Cedar Grove nem kizárólag egy komposztáló telep. Számos termé­ ket és szolgáltatást is kínálnak az ügyfeleknek, kertészeknek, még a helyi önkormányzatoknak is. Me­ lyek a legnépszerûbb termékeik? Széles választékban, zsákolt formában, a helyi kertészeti központokban kínáljuk az otthoni használatra alkalmas termékeket. Jelenleg négyféle zsákos termékünk kapható, mint például a 100%-os komposzt és a virágföld keverékek. Ezekbôl évente több, mint 700 000 zsákkal adunk el, ami csupán 10%-a a teljes értékesítésnek. A többi terméket erózióvédelemnél, gyep kialakításánál és autópálya projekteknél alkalmazzák. További részletek olvashatók a honlapunkon: www.cgcompost.com Mindezeken túl a Cedar Grove Systems a Gore™ Cover rendszer kép­ vi­se­lôje az USA nyugati partján és tanácsadói szolgáltatást is nyújt olyan komposztáló létesítményeknek, akiknél gondot jelent az esôvízkezelés vagy nincs meg a kellô szakértelem a nyersanyag elôkészítéséhez.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Az elhangzottak alapján az Önök vállalata egyértelmûen innova­ tív vállalat. Mik a terveik a jövôre nézve? A Cedar Grove jelenleg egy alternatív anaerob erjesztési módszert vizsgál, amelyet kereskedelmi ételhulladék elôkészítéséhez tudnánk használni. Az eljárással értékes energiát nyerhetünk, és áramot termelhetünk, ugyanakkor a kezelt anyag tovább komposztálható és belôle komposzt termék gyártható. ■

J O G s z a b á ly

Legal

background

> D  i ós s y L á s z l ó Sz a k á l l a mt itk á r Körn y e z e t v é d e l m i é s V í z üg y i M i n i s z t é ri um

A hulladék, mint „megújuló” energiaforrás Hulladékégetés

Magyarországon és az EU-ban A hulladék – bár sokszor elhangzik ilyen megnyilatkozás – nem tartozik a megújuló energiaforrások közé. A félreértést két dolog okozhatja. Egyrészt a hulladék megfelelô hasznosítása révén valóban erôforrásként fogható fel, különösen akkor, ha a hulladékban lévô anyagok és energia felhasználásával természeti erôforrásokat takaríthatunk meg. Ez a hulladékgazdálkodás egyik alapvetô környezetvédelmi feladata is. Ugyanakkor valóban úgy látszik, mintha a valóban megújuló természeti erôforrásokhoz hasonlóan állna rendelkezésre, hiszen bármennyit használunk fel, „újratermelôdik”. A hulladékgazdálkodási prioritások alapján azonban elsôsorban a hulladék képzôdésének megelôzését, csökkentését, és nem „megújulását” kell biztosítani. Másrészt létezik egy, az EU a zöld villamos energia támogatásáról szóló 2001/77/EK irányelvébôl kiinduló hazai szabályozás. A villamos energiáról

Mr. László Dióssy State Secretary for Environmental Economics Ministry of Environment and Water

Waste as a ”renew­ able“ energy source Waste incineration in Hungary and the EU Waste – despite claims to the contrary – does not belong to the category of renewable energy resources. The misunderstanding occurs for two reasons. On the one hand, waste can actually be considered as a resource when properly utilized. This is especially true if we save natural resources by using waste as a source of materials and energy, which is one of the main environmental tasks of waste management. On the other hand, waste does seem to be available in a similar way to other natural resources: after all, no matter how much we use, there is always more “generated”. However, based on waste management priorities, prevention of waste generation should be a priority, instead of waste “reproduction”. Hungarian legislation in relation to green electricity production is based on Directive 2001/77/EC of the European Community. The measures contained in Act LXXXVI (2007) on Electricity promote the use of electricity produced from renewable energy sources and waste, and also combined

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

7

>

J O G s z a b á ly

Legal

background

electricity generation. Actual implementation is regulated by the 389/2007. (XII. 23.) Government decree on the “Purchasing obligation and purchase price of electricity produced from renewable energy sources or waste, and electricity produced in cogeneration processes”. The legislation also lays down the conditions and principles for a purchasing obligation regime for this type of electricity. The EU directive defines biomass, which also includes biodegradable organic waste, as a renewable energy source. The national regulation supports the use of energy produced from other waste types as well. It is important that the energy coming from waste incineration is used at the highest possible level of efficiency both from the aspects of waste management and energy recovery. With the emphasis on energy efficiency, it is irrelevant whether this type of energy recovery is called waste ‘utilization’ or ‘disposal’. In summary, it can be said that waste – excepting biowaste – does not belong to the category of renewable energy sources, but should be considered an alternative energy source.

szóló 2007. évi LXXXVI. törvényben foglaltak alapján a megújuló energiaforrásból és a hulladékból nyert energiával termelt villamos energia, valamint a kapcsoltan termelt villamos energia termelésének elôsegítése egyaránt a feladatok közé tartozik. Ennek tényleges megvalósítását „a megújuló energiaforrásból vagy hulladékból nyert energiával termelt villamos energia, valamint a kapcsoltan termelt villamos energia kötelezô átvételérôl és átvételi áráról szóló 389/2007. (XII. 23.) Korm. rendelet” szabályozza, meghatározva többek között a hulladékból nyert energiával termelt áram átvételének feltételrendszerét. Az EU-irányelv többek között megújuló energiaforrásnak definiálja a biomasszát, amelynek részét képezi a biológiailag lebomló szerves hulladék is. A hazai szabályozás ehhez még hozzáteszi az egyéb hulladékból nyert energia támogatásának lehetôségét is. Hulladékgazdálkodási és energetikai szempontból egyaránt fontos tehát az, hogy az égetésre kerülô hulladékból származó energia minél nagyobb hatásfokkal felhasználásra kerüljön. E tekintetben mellékes, hogy ez az energia-visszanyerés a hulladék oldaláról hasznosításnak vagy ártalmatlanításnak számít-e. Összegzéseként elmondható, hogy bár a hulladék – a biohulladék kivételével – nem tartozik a megújuló energiaforrások közé, de mint alternatív energiaforrás, számolnunk kell vele.

Export and import of waste, waste utilization and disposal Within the legal framework provided, countries of the European Union with advanced waste management practices benefit from both exporting and importing waste. In practice, advanced waste management means the use of technically appropriate (BAT) waste management technology combined with a moni-

Hulladék export-import, hasznosítás-ártalmatlanítás

8

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Az Unió fejlett hulladékgazdálkodást folytató országai a jogszabályok keretein belül egyaránt élnek a hulladékok exportja és importja által biztosított lehetôségekkel. A fejlett hulladékgazdálkodás a gyakorlatban megfelelô mûszaki színvonalú (BAT-nak megfelelô) hulladékkezelési technológiát jelenti, a hozzá kapcsolódó, hasonló színvonalú monitoring rendszerekkel, amihez egy fejlett adminisztratív és technikai bejelentési és ellenôrzési rendszer kapcsolódik.

J O G s z a b á ly

Mindezekhez egy elviselhetô költségszínvonalú szabad hulladékkezelési kapacitásnak kell még társulnia. Tudomásul kell azonban vennünk, hogy a hulladékgazdálkodásról szóló 2000. évi XLIII. törvény kihirdetésekor Magyarország még nem tartozott, sôt még ma sem tartozik a fejlett hulladékgazdálkodással rendelkezô országok közé. A törvényalkotók azon szándéka, hogy az EU-hoz történô csatlakozáskor a hulladékgazdálkodási szempontból még nem megfelelôen felkészült országot – és annak korlátozott hulladékártalmatlanítási kapacitását – az ártalmatlanítási célú hulladékbehozatal tiltásával védje, mindenképp indokoltnak tekinthetô. Ezt fejezi ki a hulladékgazdálkodási törvény tiltó elôírása mellett a Csatlakozási szerzôdésben foglalt, a veszélyes hulladék égetôkre vonatkozó, 2005-ben lejárt átmeneti mentességünk is. A változások, ha lassan is, de megkezdôdtek. Megítélésem szerint jó néhány évnek el kell telnie addig, amíg a hulladékgazdálkodás helyzete, színvonala megengedi azt, hogy ezt a korlátozást megszüntessük. Tudom, hogy a termelési volumenek csökkenése, a hulladékképzôdést megelôzô, a képzôdô hulladék veszélyességét és mennyiségét csökkentô intézkedések hatása különösen a veszélyes hulladék ártalmatlanító kapacitások iránti igény csökkenéséhez vezetett. Ezt a helyzetet tovább nehezíti, hogy az uniós tagságunkkal együtt megjelent ezen a területen a konkurencia is. A lecsökkent hazai égetési igényeket – különösen a veszélyes hulladék égetés területén – többen hulladékimporttal kívánják kompenzálni, és ezen igényeket a harmonizált hulladékgazdálkodási jogszabályokra kívánják alapozni. A kiragadott jogszabályi részletek azonban erre nem elegendôek, az EU szabályozókat is teljes egészükben kell alkalmazni, és szükség esetén, mint például a hasznosítási célú export-import kérdése, vagy a hulladékégetés, mint energetikai hasznosítás, illetve a hulladék fûtôanyagként történô felhasználása, a kapcsolódó uniós precedens jog ítéleteit is figyelembe kell venni. A fentiek miatt úgy gondolom, hogy ez az egyik olyan szakmai terület, ahol az új hulladékos keretirányelv változásokat hoz, bár megítélésem szerint ezek a változások inkább technikai, mint elvi jellegûek. A vitákat már megalapozza a technikai fogalmak különbözô értelemben való használata, értelmezése. Például a hulladékégetés fogalma egyaránt értelmezhetô technológiaként és hulladékkezelési mûveletként, ezért ugyanaz a technikai eljárás (a hulladékégetés) több féle hulladékkezelési mûveletként is megjelenhet: D10 Hulladékégetés szárazföldön D11 Hulladékégetés tengeren (ez egyébként tilos) R1 Fûtôanyagként történô felhasználás vagy más módon energia elôállítása Ez természetesen nem jelenti azt, hogy egy égetéssel megvalósuló hulladék­ártalmatlanítási mûvelet nem járhat együtt a hulladék energiatartalmának hasznosításával, sem azt, hogy a hulladék fûtôanyagként történô felhasználása egyúttal ne valósítsa meg a hulladék ártalmatlanítását is. Bár elvi akadálya nincs annak, hogy egy ártalmatlanító besorolás alá tartozó létesítmény – megfelelô technológiai változtatások után – hasznosítási besorolásúvá váljék, sem annak, hogy ártalmatlanító létesítmény energetikai hasznosítást (energiahordozó kiváltást) is megvalósítson, viszont erre nagyon kis esélyt látok, s az ilyen kezdeményezések megindítását az új hulladék-keretirányelv és annak végrehajtási rendeletei tükrében javasolnám.

Települési hulladékgazdálkodás A települési szilárd hulladék kezelés területén megkezdett szerkezetátalakítás a nagyszámú, általában kis kapacitású és környezetszennyezô hulladéklerakóra alapozott hulladékkezelési rendszert – a hulladékgazdálkodási

Legal

background

toring system, and additional modern administrative, technical reporting and control systems. Operating these systems requires a free supplemental waste management capacity that can be operated at a moderate cost. We have to admit, however, that when the 2000 Act XLIII on Waste Management was proclaimed, Hungary did not – and still does not - belong to that class of countries with advanced waste management systems. Considering the fact that, at the time of her EU accession, Hungary was not prepared properly regarding waste management and had limited waste disposal capacity, the intention of legislators to protect the country through the banning of waste imports for the purposes of disposal was clearly justified. Prohibitive rules were included in the waste management act and Hungary asked for an exemption for her hazardous waste incinerators until 2005 as part of the EU accession contract. Change, slowly, has already started. In my opinion, it will require a few more years until progress in the field of waste management is satisfactory enough for the lifting of these restrictions. I am aware that the demand for hazardous waste disposal capacity has fallen due to several factors, such as the decrease in production volume, waste prevention measures, and measures which aim at minimizing the generation of hazardous wastes in terms of quantity and level of hazardousness. The situation has become even more difficult as attaining EU membership has resulted in an increase in competition on the market. Some people wish to compensate for decreased demand for incineration, especially hazardous waste incineration, by importing waste, and they hope to receive assistance for their plan from the harmonized waste management regulations. However, those certain paragraphs enshrined in regulation are not sufficient to support such concepts. EU regulations have to be implemented as a whole, and in certain cases - such as the export and import of waste for utilization purposes, the incineration of waste as an energy source, and waste used as fuel, one must also take into consideration related legal precedents in the EU. Considering the issues mentioned above, I feel that the new waste framework directive can bring about changes in this field, though as far as I can see, these changes will be more of a technical than theoretical nature. Debates are defined by the different uses and interpretations of technical definitions. For instance, waste incineration can be defined both as a technology and also as a waste treatment procedure, thus the same technical process (waste incineration) can appear as several waste treatment forms, such as: D10 Waste incineration on land D11 Waste incineration at sea (forbidden) R1 Utilization of waste as fuel or producing energy in a different way This, of course, does not mean that incineration option cannot involve the utilization of the energy content of the waste and neither does it mean that

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

9

>

J O G s z a b á ly

Legal

background

the utilization of waste as fuel precludes the realization of successful waste disposal. Following adequate technological adjustments, theoretically there is no objection to classifying a waste disposal facility as a waste utilization facility, and vice versa. However, the chance of this happening is very slim, and I suggest that such attempts should only be made according to the regulations laid down in the new waste framework directive and its implementation decrees. Municipal waste management Structural adjustment of municipal solid waste treatment aims at setting up selective and environmental waste management systems instead of using the current system based on a large number of (generally low capacity and environmentally harmful) waste disposal sites. The adjustment takes into consideration waste management priorities and the advanced waste management practices of other member countries. During selective treatment, we first attempt to recycle the material contained in clean waste streams, but we also aim at producing energy using the combustible fractions generated by waste pretreatment. Pre-treatment of the waste is based on market demand. Depending on the technology used, different waste fractions with a high calorific value can be extracted and incinerated in the combustion chamber of a cement mill, in power stations, or can be used in other ways to produce energy. Organic materials in waste Waste containing biodegradable organic materials has to be pre-treated with anaerobic and/or aerobic methods in order to decompose the organic fraction. During pre-treatment, the high water content of the waste can be reduced to a level where incineration becomes economical and can further reduce the amount of waste to be disposed of. Naturally, processes in waste treatment systems have to be controlled, including the amount of organic and biodegradable content in the waste. At the moment, waste incineration is still more expensive than waste disposal, but the rapid increase in fossil fuel prices may change preferences about waste treatment methods, and strengthen the role of waste management. Associated tasks of the future To ensure that environmental interests are protected in the long run, we have started analyzing waste management strategies that respond to the increasing costs of fossil energy sources (and, where needed, pay regard to sustainable development), and we will suggest the adoption of certain measures such as implementing environmental load charges, a landfill tax, etc. The task of structural change requires significant investment, a new approach and a great amount of work.

10

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

prioritások és a fejlett hulladékgazdálkodással rendelkezô országok tapasztalatainak figyelembevételével – a szelektív hulladékkezelést alkalmazó, környezettudatos hulladékkezelési rendszerek kialakításával próbálja meg felváltani. A szelektív kezelés során elsôdlegesen a tisztán gyûjthetô hulladékáramok anya­gában történô hasznosítására törekszünk, de a hulladék-elôkezelési mû­ ve­le­tek során megjelenô vagy meg­je­le­nít­hetô égethetô frakciók energetikai hasznosítását is célul tûztük ki. A piaci alapon jelentkezô igényekhez igazított hulladék-elôkezelési mûveletek technológiájától függôen olyan magas fûtôértékû hulladékfrakciók nyerhetôk ki, melyek a cementgyári vagy erômûi együttégetés során, illetve energiahasznosítást megvalósító hulladékégetésre felhasználhatóak.

Szerves anyagok a hulladékban A biológiailag bontható szerves anyag tartalmú hulladékot anaerob és/vagy aerob módszerekkel szükséges elô­ke­zelni, annak biológiailag bontható szerves anyag tartalmát lecsökkenteni. A lehetôségek függvényében az elô­ke­zelési technológia során a hulladék ma­gas víztartalma lecsökkenthetô olyan mér­tékûre, hogy égetése gazdaságossá válhat, tovább csökkentve ezzel a lerakásra kerülô hulladék mennyiségét. Természetesen a hulladékkezelô rendszerekben lezajló folyamatokat, beleértve a hulladék biológiailag bontható szerves anyag tartalmát, ellenôrizni kell. Ma még a hulladékégetés drágább a hulladéklerakásnál, de a fosszilis energiahordozók árának ilyen mértékû növekedése a hulladékkezelési tevékenységek közti viszonyokat megváltoztathatja, s a hulladékgazdálkodás szerepét megerôsítheti.

Jövôbeli kapcsolódó feladatok A környezetvédelmi érdekek hosszú távú érvényesítése érdekében megkezdtük a fosszilis energiahordozók árának növekedésébôl adódó hulladékgazdálkodási stratégiai elemzéseket, s szükség esetén – a fenntartható fejlôdés figyelembevételével – javaslatot teszünk a beavatkozásra (környezetterhelési adó, lerakási adó bevezetése stb.) A végzendô szerkezetátalakítási feladat igen jelentôs beruházásokat, szemléletváltást, rengeteg munkát igényel. ■

Á lta l á n o s

General

László Alexa –Beáta Bagi, Profikomp Ltd.

Disposability parameters of municipal solid waste

> A  l e x a L á s z l ó – B a g i B e áta PROFIK OMP K F T.

Szilárd települési hulladékok lerakhatósági paraméterei

A

z 1999/31 EK irányelv megalkotásával az Európai Unió visszavonhatatlanul letette a voksát a hulladékhasznosítást elônyben részesítô, kevésbé lerakócentrikus hulladékgazdálkodás mellett. A rendelet egyik kulcseleme a biológiailag bontható hulladékfrakció eltérítése a lerakókról, melynek eléréséhez határidôket és célértékeket is megjelölt a jogszabály. A rendelet kimondja, hogy a lerakóban ártalmatlanítható hulladék szerves frakciójának arányát csökkenteni kell, mégpedig az 1995-ös mennyiségekhez képest 2004ig 25%-kal, 2007-ig 50%-kal, 2014-re pedig 65%-kal. Ugyanakkor a további szabályozást, a célértékek eléréséhez szükséges lerakási korlátozásokat és hulladék(elô)kezelési elôírásokat már a tagállamok nemzeti jogalkotására bízza a rendelet. Nem csak az a kérdés, hogy hogyan tarthatóak be ezek a határértékek, hanem az is, hogy a csökkenést hogyan lehet ellenôrizni, nyomon követni? Erre pedig minden tagállamnak saját stratégiát kell kidolgoznia, önálló jogszabályokkal. Az alábbiakban két ország, Ausztria és Németország példáját vizsgáljuk meg,

By issuing the 1999/31 EC directive, the European Union made an irrevocable decision to favor utilization-focused waste management practices with the aim of reducing deposition of waste. One of the key elements of the decree is diverting the biodegradable waste fraction from landfill sites, for which both deadlines and target values are given in the regulation. According to the decree, the fraction of the organic fraction of waste that can be landfilled needs to be reduced: 25% by 2004, 50% by 2007 and finally 65% by 2014, taking the amount deposited in 1995 as baseline. At the same time, any further regulations or deposition limits needed to reach target values, and any necessary waste pre-treatment specifications are to be dealt with by national lawmakers in individual member states. The question is not only how the set limits can be achieved but also how the rate of reduction can be checked and monitored. For this, each member state has to create strategies with the appropriate legislation to ensure and support implementation. In the sections below we examine the example and practices of two countries, namely Austria and Germany, to see how they attempt to satisfy the requirements of the EU directive and what criteria they set for landfill site operators. Austria In previous issues of Biowaste Magazine we have discussed the state of selective waste collection in Austria in several articles: we observed that selective collection has a powerful tradition there as well as excellent infrastructural provisions. A high incidence of garden composting, the existing decentralized network of composting plants as well as a successful compost quality assurance system that has been in operation for several years ensure that what is set by regulations works well in practice. However, beside the selective collection of organic waste, Austrians place strong emphasis on the further reduction of the organic fraction in municipal solid waste through a legal regulation as well as use of mechanicalbiological waste treatment (MBT). The legal background of mechanicalbiological treatment is basically defined

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

11

>

Á lta l á n o s

General

in 3 decrees in Austria. They are the following: – Waste management law (AWG 2002) - BGBI. Nr. 102/2002 idF. BGBI. I Nr. 43/2007 – Decree on waste deposition (DeponieVO 1996) - BGBI. Nr. 164/1996 idF. BGBI. II Nr. 49/2004 – Decree on waste deposition (DeponieVO 2008) - BGBI. II. Nr. 39/2008 Out of these, the Decree on waste deposition (DeponieVO 1996) is by far the most important one, as starting from January 1, 2004 (in exceptional cases from January 1, 2009) it only allows for the disposal of less-reactive waste types. This parameter is determined on the basis of its degradable (organic) carbon content (TOC), which, in the case of municipal waste can be a maximum 5%. In order to observe this limit, household waste and similar waste types such as commercial, industrial and institutional waste needs to undergo some kind of pre-treatment (thermic or mechanical-biological). During pre-treatment the mass and volume of waste, as well as its gas generation potential, are reduced considerably. Through these methods the lifespan of landfill sites is increased and, at the same time, the costs of post-treatment are reduced. As a result of pre-treatment, the methane gas emission of landfills is also reduced. At the same time, residual waste generated as a result of mechanical-biological treatment (henceforward ‘residual waste’) enjoys certain advantages in terms of the above-mentioned disposability limits: while in the case of untreated municipal waste the TOC limit is 5%, the limit for MBT-treated waste can be higher, provided its calorific value does not exceed 6600 kJ/kg dry material. This is needed to ensure that the high calorific value fraction of waste does not end up in landfill sites, but is utilized for energy generation. Furthermore, prior to its disposal, residual waste needs to satisfy the following stability parameters: Parameter Limit Unit Respiration test after 4 days (AT4) 7 [mg O2/g DM] Gas generation sum in incubation 20 [Nl/kg DM] tests after 21 days (GS21) Or Gas formation rate in fermentation 20 [Nl/kg DM] tests after 21 days (GB21)

In summary, it can be said that the disposability of municipal communal waste is determined by strict TOC limit values. Compliance with legislation is difficult even with very good selective organic waste collection systems. At the

12

Biohulladék

ôk hogyan igyekeznek megfelelni az uniós irányelv elôírásainak, és milyen követelményeket szabtak a lerakók üzemeltetôi felé. Ausztria Korábbi lapszámainkban több cikkben is foglalkoztunk már azzal, hogy Ausztriában komoly hagyománya, és komoly infrastrukturális háttere is van a szelektív hulladékgyûjtésnek. A házikerti komposztálás elterjedtsége, a decentralizált komposztáló telepek hálózata, valamint a jól kiépített, és évek óta sikeresen mûködô komposzt minôségbiztosítási rendszer mind azt mutatja, hogy szomszédainknál a gyakorlatban is mûködik az, amit a száraz jogszabályok elôírnak. A szerves hulladékok szelektív gyûjtése mellett azonban az osztrákok komoly hangsúlyt fektetnek a kommunális hulladékok biológiailag bontható frakciójának további csökkentésére is, mégpedig a mechanikai-biológiai hulladékkezelés (MBH) jogi szabályozásával, és gyakorlati megvalósításával.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

„A szerves hulladékok szelektív gyûjtése mellett azonban az osztrákok komoly hangsúlyt fektetnek a kommunális hulladékok biológiailag bontható frakciójának további csökkentésére is, mégpedig a mechanikai-biológiai hulladékkezelés (MBH) jogi szabályozásával, és gyakorlati megvalósításával.”

Á lta l á n o s

A mechanikai-biológiai hulladékkezelés jogszabályi hátterét Ausztriában alapvetôen 3 rendelet határozza meg. Ezek a következôek: – Hulladékgazdálkodási törvény (AWG 2002) – BGBI. Nr. 102/2002 idF. BGBI. I Nr. 43/2007 – Hulladéklerakásról szóló rendelet (DeponieVO 1996) – BGBI. Nr. 164/1996 idF. BGBI. II Nr. 49/2004 – Hulladéklerakásról szóló rendelet (DeponieVO 2008) – BGBI. II. Nr. 39/2008 Jelentôségét tekintve ezek közül kiemelkedik a Hulladéklerakásról szóló rendelet (DeponieVO 1996), amely 2004. január 1-tôl (kivételes esetekben 2009. január 1-tô) csak kevéssé reakcióképes hulladékok lerakását engedélyezi. Ezt a tulajdonságot a hulladék lebontható széntartalmára (TOC) vonatkoztatva határozzák meg, amely érték kommunális hulladékok esetében maximum 5% lehet. Ahhoz, hogy ez a határérték betartható legyen, a háztartási, illetve az ezekhez hasonló kereskedelmi, ipari és intézményi hulladékokat valamilyen elôkezelésnek (termikus, mechanikai-biológiai) szükséges alávetni. Az elôkezelés során nem csak a hulladék tömege és térfogata, de a gázképzôdési potenciál is jelentôsen csökken, így a hulladéklerakó élettartamának növelése

mellett csökkenthetôk a szükséges utógondozás költségei is. Az elôkezelés hatására csökken a lerakóban az üvegházhatást okozó metángáz-kibocsátás is. A mechanikai-biológiai hulladék­ ke­zelésbôl kikerülô maradék hulladékok (továbbiakban: maradék hulladék) ugyanakkor bizonyos elônyöket élveznek a fenti lerakhatósági határérték tekintetében: míg a kezeletlen kommunális hulladékoknál a TOC határérték 5%, addig az MBH kezelt hulladékok esetében ez az érték magasabb is lehet, ha a fûtôértéke nem haladja meg 6600 kJ/kg sz.a. értéket. Ezáltal biztosítható az a követelmény, hogy a magas fûtôértékû frakció szintén ne a hulladéklerakóba kerüljön, hanem energetikai hasznosításra. Ezen túl a maradék hulladékoknak a lerakás elôtt az alábbi biológiai stabilitási paramétereknek is meg kell felelniük: Határérték

Mértékegység

Légzési intenzitás 4 nap után (AT4)

7

[mg O2/g sz.a.]

Gázkibocsátás inkubációs kísérletben 21 nap után (GS21)

20

[Nl/kg sz.a.]

20

[Nl/kg sz.a.]

Paraméter

vagy Gázképzôdés erjesztési teszt során 21 nap után (GB21)

Összefoglalva elmondható, hogy a kommunális hulladékok lerakhatósá-

General

same time, the regulations allow deviation from the 5% TOC value provided MBT is used, certain stability parameters are observed and high calorific value waste fractions are diverted from landfill sites. Germany Similarly to the situation in Austria, the selective collection of organic waste underwent intensive development from the beginning of the ‘80s in Germany. Parallel to the development of the selective collection system, the operation and the introduction of a compost quality assurance also began. Notably, the need for mechanical-biological waste treatment and for limiting disposal of the organic fraction emerged well before the adoption of the EU`s relevant decree. The regulation, named “Technological Requirements for Treating Municipal Waste” (TA Siedlungsabfall) came into force in 1993 and it not only defined the technological parameters of the long-term environmental safety of landfill sites (siting, construction and operation) but also the parameters of waste types that are allowed to be deposited. According to the regulation, waste containing biodegradable materials (household waste and similar commercial, industrial and institutional waste, sewage sludge) needs to be treated, stabilized and converted to an inert form prior to disposal. The regulation also defines limits for residual organic

>

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

13

Á lta l á n o s

General

materials (TOC, ignition losses) and eluates (leaching value, heavy metal content). (With the technologies available at the time, these limits could only be observed if thermic treatment was utilized.) In exceptional cases, the regulation allowed for a derogation of a maximum 12 years in order to implement the technology switch necessary. The “Decree on Waste Disposal” (Abfallablagerungsverordnung; AbfAblV) that entered into force on March 1, 2001 made compliance with the abovementioned technological specifications mandatory in Germany. At the same time, the decree contains additional criteria that were incorporated to help promote mechanical-biological treatment in the country. Starting from June 1, 2005, the decree prohibited the disposal of untreated, organic, biodegradable waste in landfill sites. In defining the conditions for the disposability of waste types, the decree distinguishes between raw municipal solid waste and waste stabilized through mechanicalbiological treatment, and provides less stringent TOC limits for MB-treated waste fractions - provided the limits for respiration intensity and maximum calorific value are observed. Parameter

1. 1.1. 1.2. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.9. 2.10. 2.11. 2.12. 2.13. 2.14. 2.15. 2.16. 2.17. 3.

Limits land filling of raw municipal land filling of solid waste MBT waste Category I Category II – The organic matter content of the waste expressed in dry matter content Ignition loss ≤ 3 mass % ≤5 mass g % – TOC ≤ 1 mass % ≤ 3 mass g % ≤ 18 mass % Values for eluates pH value 5.5-13.0 5.5-13.0 5.5-13.0 Electric conductivity ≤ 10,000 myS/cm ≤ 50000 myS/cm ≤ 50,0000 myS/cm TOC ≤ 20 mg/l ≤ 100 mg/l ≤ 250 mg/l Phenol ≤ 0.2 mg/l ≤ 50 mg/l ≤ 50 mg/l Arsenic ≤ 0.2 mg/l ≤ 0.5 mg/l ≤ 0.5 mg/l Lead ≤ 0.2 mg/l ≤ 1 mg/l ≤ 1 mg/l Cadmium ≤ 0.05 mg/l ≤ 0.1 mg/l ≤ 0.1 mg/l Chromium IV ≤ 0.04 mg/l ≤ 0.1 mg/l ≤ 0.1 mg/l Copper ≤ 1 mg/l ≤ 5 mg/l ≤ 5 mg/l Nickel ≤ 0,2 mg/l ≤ 1 mg/l ≤ 1 mg/l Mercury ≤ 0.005 mg/l ≤ 0.02 mg/l ≤ 0.02 mg/l Zink ≤ 2 mg/l ≤ 5 mg/l ≤ 5 mg/l Fluorine ≤ 5 mg/l ≤ 25 mg/l ≤ 25 mg/l Ammonium-nitrate ≤ 4 mg/l ≤ 200 mg/l ≤ 200 mg/l Cyanide ≤ 0.1 mg/l ≤ 0.5 mg/l ≤ 0.5 mg/l AOX ≤ 0.3 mg/l ≤ 1.5 mg/l ≤ 1.5 mg/l Ratio of water-soluble ≤ 3 mass % ≤ 6 mass % ≤ 6 mass % matter Respiration intensity – – ≤ 5 mg O2/g (AT4) or: gas generation sum

4.

Maximum calorific value

– –

– –

20 l/kg ≤ 6000 kJ /kg

ga szigorú TOC határértékhez kötött. Ennek betarthatósága még a legalaposabb szelektív szerves hulladék gyûjtés mellett is nehézkes. A jogszabály ugyanakkor engedélyezi az 5%os TOC-tôl való eltérést, „cserébe” viszont megköveteli az MBH elôkezelést, bizonyos stabilitási paraméterek betartását, valamint a magas fûtôértékû frakció elterelését a lerakóról. Németország Ausztriához hasonlóan Németországról is elmondható, hogy már nyolcvanas évek végén erôteljes fejlôdésnek indult a biohulladékok szelektív gyûjtési rendszerének kiépítése, valamint ezzel párhuzamosan a komposztáló telepek beüzemelése és a komposzt minôségbiztosítási rendszer bevezetése. Emellett a mechanikai-biológiai hulladékkezelés igénye, valamint a szerves frakció lerakással történô ártalmatlanításának korlátozása már jóval az EU-s rendelet megjelenése elôtt megfogalmazásra került. Az 1993-ban érvénybe lépett, a „Települési Hulladékok Kezelésére Vonatkozó Mûszaki Elôírások” (TA Siedlungsabfall) már nem csak a körParaméter

14

Biohulladék

Határértékek nyers TSZH lerakása I. kategória

1.

MBH hulladék lerakása

II. kategória

–

A hulladék szervesanyag-tartalma szárazanyagra vonatkoztatva

1.1.

Izzítási veszteség

≤ 3 tömeg %

≤5 tömeg %

–

1.2.

TOC

≤ 1 tömeg %

≤ 3 tömeg %

≤ 18 tömeg %

2.

Az eluátumra vonatkozó értékek

2.1.

pH érték

2.2.

Elektromos vezetôképesség

2.3. 2.4.

5,5-13,0

5,5-13,0

5,5-13,0

≤ 10.000 myS/cm

≤ 50000 myS/cm

≤ 50.0000 myS/cm

TOC

≤ 20 mg/l

≤ 100 mg/l

≤ 250 mg/l

Fenol

≤ 0,2 mg/l

≤ 50 mg/l

≤ 50 mg/l

2.5.

Arzén

≤ 0,2 mg/l

≤ 0,5 mg/l

≤ 0,5 mg/l

2.6.

Ólom

≤ 0,2 mg/l

≤ 1 mg/l

≤ 1 mg/l

2.7.

Kadmium

≤ 0,05 mg/l

≤ 0,1 mg/l

≤ 0,1 mg/l

2.8.

Króm IV

≤ 0,04 mg/l

≤ 0,1 mg/l

≤ 0,1 mg/l

2.9.

Réz

≤ 1 mg/l

≤ 5 mg/l

≤ 5 mg/l

2.10. Nikkel

≤ 0,2 mg/l

≤ 1 mg/l

≤ 1 mg/l

2.11. Higany

≤ 0,005 mg/l

≤ 0,02 mg/l

≤ 0,02 mg/l

2.12. Cink

≤ 2 mg/l

≤ 5 mg/l

≤ 5 mg/l

2.13. Fluor

≤ 5 mg/l

≤ 25 mg/l

≤ 25 mg/l ≤ 200 mg/l

2.14. Ammónium-nitrát

To ensure that requirements are met, during mechanical-biological treatment not only is it necessary to degrade the biodegradable fraction, but also to separate the high calorific value waste fractions (e.g. plastic, wood, paper, cardboard, etc.).

nyezeti szempontból hosszú távon is biztonságos hulladéklerakók mûszaki követelményeit (elhelyezkedés, felépítés, üzemeltetés) írja elô, hanem a lerakható hulladékok paramétereit is meghatározza. Az elôírás szerint a biológiailag lebomló anyagokat tartalmazó hulladékokat (háztartási hulladékok, és az ezekhez hasonló kereskedelmi, ipari és intézményi hulladékok, szennyvíziszapok) lerakás elôtt kezelni, ezáltal stabillá, inertté alakítani szükséges. A rendelet meghatározza a maradék szerves anyagok (TOC, izzítási veszteség) és az eluátumok (kilúgzási érték, nehézfém-tartalom) határértékeit. (Ezek a határértékek az akkori technológiák ismeretében szinte csak termikus kezeléssel voltak betarthatóak). A rendelet az átállásra kivételes esetekben is maximum 12 év derogációt engedélyezett. A 2001. március 1-jén életbe lépô, a „Hulladékok lerakásáról szóló Rendelet” (Abfallablagerungsverordnung; AbfAblV) már jogilag is kötelezôvé tette Németországban a fenti mûszaki elôírások betartását, ugyanakkor a rendelet olyan kiegészítô kritériumokat is tartalmaz, amelyek a mechanikai-biológiai hulladékkezelés (MBH) elterjedését

≤ 4 mg/l

≤ 200 mg/l

2.15. Cianid

≤ 0,1 mg/l

≤ 0,5 mg/l

≤ 0,5 mg/l

2.16. AOX

≤ 0,3 mg/l

≤ 1,5 mg/l

≤ 1,5 mg/l

2.17. Vízoldható arány

≤ 3 tömeg %

≤ 6 tömeg %

≤ 6 tömeg %

3.

Légzési intenzitás (AT4) vagy: gázképzôdési arány

– –

– –

≤ 5 mg O2/g 20 l/kg

4.

Maximális fûtôérték

–

–

≤ 6000 kJ /kg

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Á lta l á n o s

is elôsegítették. A rendelet 2005. június 1-tôl véglegesen megtiltotta a kezeletlen, szerves eredetû, biológiailag lebomló hulladékok lerakással történô ártalmatlanítását. A rendelet a lerakással történô ártalmatlanítás feltételrendszerénél megkülönbözteti a nyers települési szilárd hulladékokat és a mechanikai-biológiai úton stabilizált hulladékokat, és a légzési intenzitás valamint a maximális fûtôérték betartása mellett engedményeket biztosít a TOC határértéknél az MB-kezelt hulladékok számára. A mechanikai-biológiai kezelés során a követelmények betartása érdekében a biológiailag lebontható frakciók jelentôs mértékû lebontása mellett a magas fûtôértékû hulladékfrakciók (pl. mûanyag, fa, papír, karton, stb.) leválasztása is szükséges. A magas fûtôértékû frakciókat a lerakás helyett erômûvekben, illetve hulladékégetômûvekben kell hasznosítani. Mechanikai-biológiai kezeléssel elô­ kezelt hulladékok lerakásához az alábbi feltételeknek kell teljesülniük:

General

Instead of deposition, these fractions have to be utilized in power plants or waste incineration plants. Waste that underwent mechanicalbiological treatment needs to satisfy the following criteria prior to disposal: • T  OC (total organic carbon): ≤18% (compared to dry matter content of the input material) or: • M  aximum calorific value: ≤ 6000 kJ/kg • T  OC in the eluate: ≤ 250 mg/l Besides: • R  espiration intensity: ≤ 5 mg O2/g DM or: • G  as generation sum in the landfill body: 20 l/kg (normal liter gas for dry matter content) Thus, as a result of the mechanical-biological and mechanical-physical treatment of organic materials, well-defined products need to be generated so that both suitable products for market and disposal without damage to the environment are ensured. Practical experience gained since the introduction of the legislation has shown that the above limits are often too strict

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

> Biohulladék

15

Á lta l á n o s

General

and compliance with them creates serious challenges to operators. The most critical value in each case has proven to be the one specified for the TOC of the eluate. In addition to the experience of operators, numerous experts now question whether the 250 mg/l value is really necessary since not only is it difficult to achieve, but it may not be absolutely necessary from the point of view of the environment, given the multiple linings of state-of-the-art landfill sites. Furthermore, compliance with the other limits (e.g. AT4) ensures low organic matter content in itself. Accordingly, an amendment to the legislation is currently in preparation, and will likely raise the TOC limit for eluates to 300-350 mg/l

Hungary In Hungary, at the moment, legislation concerning the disposability of waste are contradictory. The XLIII./2000 Law on Waste management specifies the objective of reducing the biodegradable organic matter content of waste as defined in the EU directive. There have been several amendments introduced concerning deadlines since the law came into force. As of today – because of the ’automatic’ derogation period of 2 years permitted by the EU – the reduction needs to be 50% by 2009 and 75% by 2016.

16

Biohulladék

• T OC (total organic carbon): ≤18% (a kiindulási anyag szárazanyagtartalmához képest) vagy: • Maximális fûtôérték: ≤ 6000 kJ/kg • TOC az eluátumban: ≤ 250 mg/l Ezen kívül: • Légzési intenzitás: ≤ 5 mg O2/gsz.a. vagy: • Gázképzôdési arány a depónia­test­ ben: 20 l/kg (szárazanyagra vonatkoztatott normál liter gáz) A szerves anyagok mechanikai-biológiai, mechanikai-fizikai kezelése során tehát jól definiált termékeket, illetve anyagokat kell elôállítani, így nagymértékben elôsegíthetjük a gazdaságos értékesítést és a környezetkárosítástól mentes lerakást. A jogszabály bevezetése óta eltelt évek gyakorlati tapasztalatai viszont azt mutatják, hogy a fenti határér­ té­kek gyakran túl szigorúak, betartásuk komoly problémát okoz az üzemeltetôknek. A legkritikusabb érték minden esetben az eluátum TOC tartalmára vonatkozott. Az üzemeltetôi tapasztalatok mellett számos szakértôi vélemény is kétségbe vonja a 250 mg/l érték szükségességét, hiszen az nem csak hogy nehezen érhetô el, de a

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

„A Hulladékgazdálkodási törvény 19. §(5) pontja alapján hulladéklerakóban elôkezelés nélkül – ha törvény, kormányrendelet vagy miniszteri rendelet másként nem rendelkezik – hulladék nem ártalmatlanítható, tehát az elôkezelés szükségességét mindenképpen jelzi a törvény.”

Á lta l á n o s

kor­szerû hulladéklerakók többszörös szi­g etelése mellett ökológiai szempontból sem feltétlenül szükséges. Az egyéb határértékeknek (pl. AT4-nek) való megfelelés emellett önmagában is biztosítja az alacsony szervesanyagtartalmat. Ennek megfelelôen jelenleg is készül az a módosítási tervezet, amely az eluátum TOC tartalmára vonatkozó határértéket 300-350 mg/l értékre emeli. Magyarország Magyarországon a hulladékok lerakhatóságának kérdéskörében ellentmondásos jogszabályokkal találkozhatunk. A Hulladékgazdálkodásról szóló 2000. évi XLIII. törvény (Hgt) tartalmazza az EU-s irányelvben megfogalmazott, a biológiailag bontható szerves-anyag tartalom csökkentését. A törvény megalkotása óta történt némi határidô módosítás, így a jelenlegi elôírások alapján – az EU által „automatikusan” engedélyezett 2 éves derogáció miatt – 2009-ig 50%-os, 2016-ig pedig 75%-os csökkenést kell elérni. A Hulladékgazdálkodási törvény 19. §(5) pontja alapján hulladéklerakóban elôkezelés nélkül – ha törvény, kormányrendelet vagy miniszteri rendelet másként nem rendelkezik – hulladék nem ártalmatlanítható, tehát az elôkezelés szükségességét mindenképpen jelzi a törvény. Arra vonatkozólag, hogy a hulladékok biológiai aktivitásának szempontjából mi minôsül elôkezelésnek, csak a 23/2003 (XII.29.) KvVM rendeletben („Biohulladék-rendelet”) találunk utalásokat, támpontokat. A rendelet 7. § (2)  pontjában a vegyes települési szilárd hulladékra vonatkozólag többek között az alábbiakat találjuk: „… a kevert hulladékot lerakás elôtt mechanikai-biológiai eljárással stabilizálni kell, vagy energiahordozóként történô felhasználását kell biztosítani.” Sôt, ezen túlmenôen a rendelet a stabilizált hulladék definícióját is megadja: „… mechanikai-biológiai kezelésébôl származó olyan anyag, melynél a stabilizálást követôen 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 érték alá csökken.” Ez alapján a rendelet alapján azt gon-

dolhatnánk, hogy Magyarországon a hulladékokat csak valamilyen biológiai kezelés után helyezhetjük el lerakóban, sôt gyakorlatunk megegyezik a fejlett országokéval, hiszen az elôírt határértékek teljesen megfelelnek az ottani értékeknek. Ezt a gondolatmenetet azonban azonnal megszakítjuk, amikor a 20/2006. (IV. 5.) KvVM rendeletet tekintjük át. A hulladéklerakással, valamint a hulladéklerakóval kapcsolatos egyes szabályokról és feltételekrôl szóló rendelet ugyanis a 2. sz. mellékletében kimondja, hogy, a B3 alkategóriájú hulladéklerakón elôkezelés és vizsgálatok nélkül átvehetôk a … vegyesen gyûjtött, nem veszélyes szilárd hulladékok… Ez alapján tehát egyáltalán nem szükséges semmilyen elôkezelés a települési szilárd hulladékok lerakása elôtt, annak ellenére sem, hogy természetesen a biológiailag bontható szervesanyag tartalom csökkentésének törvényi elôírása vonatkozik rá. Magyarországon az ISPA projektek befejezésével, a Kohéziós Alap által támogatott hulladékkezelô rendszerek beüzemelésével a jelenlegi 250  000 tonna/év biohulladék-kezelô kapacitás az MBH-val együtt majdnem 2 millió tonna/év lesz néhány éven belül. Ezek mûködtetéséhez mindenképpen szükséges a jogszabályok harmonizációja, és a települési szilárd hulladékokra vonatkozó lerakhatósági paraméterek meghatározása. ■

General

According to paragraph 19. point (5) of the Waste management law, without pretreatment no waste can be deposited in landfill sites – unless there is another law, governmental decree or ministerial decree instructing otherwise. Thus, the need for pre-treatment is clearly expressed. As for what constitutes pre-treatment concerning biological activity of waste, we need to turn to the 23/2003 (XII.29.) decree by the Ministry of Environment and Water (the so-called ’Biowaste decree’) for guidance. In paragraph 7. point (2) of this decree and relating to municipal solid waste, the following is stated: “... prior to disposal, mixed waste needs to be stabilized through mechanical-biological treatment or, alternatively, its utilization as an energy source needs to be ensured.” Furthermore, the decree provides a definition for stabilized waste: “... it is a material derived from mechanical-biological treatment which, following stabilization, has a respiration intensity value after 4 days (AT4) reduced to lower than 10 mg O2/g, and dynamic respiration intensity value to lower than 1000 mg O2/kg VS/h.” Based on this decree we might be led to think that in Hungary waste can only be deposited in landfill sites following some kind of biological treatment; moreover, that general practice in the country is the same as in developed countries since the prescribed limits are the same. However, this impression will be dispelled as soon as decree no. 20/2006. (IV. 5.) by the Ministry of Environment and Water is reviewed. This decree discusses the specifics of individual rules pertaining to waste disposal and landfill sites. In Annex no. 2. of the decree it is stated that in subcategory type B3 landfill sites it is possible to receive and deposit ... mixed collection non-hazardous solid waste... without any pre-treatment or tests having been conducted. Thus, municipal solid waste can be deposited without pre-treatment even if there is legislation in force prescribing reduction in its biodegradable organic matter content. With the conclusion of ISPA projects in Hungary and the putting into operation of waste management systems funded by the Cohesion Fund, current biowaste treatment capacity will amount to 250 000 tons/year, and together with MBT systems will reach 2 million tons/ year within a few years. For the successful operation of these systems it will be necessary to harmonize different legislation as well as define the disposability parameters of municipal solid waste.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

17

Á lta l á n o s

General

Dr. András Béres, Dr. Csaba Ágostont KVI-Plusz Ltd.

Odor as an environmental problem Everybody has experienced unpleasant odor-emissions coming from different odor sources in the natural and manmade environment. Industrial plants (i.e. animal farms, sewage and waste processing plants as well food industry infrastructure) built either too close to residential areas or without consideration to the prevailing wind have certain impacts that people living in the area are very familiar with. The problem has been exacerbated by the fact that, as a result of the transitions of the past few decades, in the Hungarian production, service and waste management sectors small and medium-sized plants that emit considerable odor have been built either very close to residential areas or actually within the areas themselves. Unpleasant odors coming from our environment have a rather negative effect on us, often causing people to become indisposed in some way. Odorous gases and steams in the air surrounding us may make people feel bad, even if there is no risk of serious health damage. As a result, they have a negative impact on our quality of life and may also result in reduced capacity for work. Breathing is a fundamental function of life. While breathing, however, along with the air we also take in materials that are potentially poisonous (or ’just’ smell bad). Keeping our environment clean and this way maintaining a high quality of life must be among the most important goals of all civilized societies. Nowadays, everybody agrees that it is absolutely necessary to fight odor pollution and the unpleasant effects of smells in our environment. Among the most frequent sources of odor emissions in our environment we can find sewage treatment plants and sewage transfer plants, animal, plant or humanbased waste processing and disposal sites, chemical and food industry plants as well as restaurant kitchens in our immediate surrounding, all of which may lead to an increasing number of problems. As a result of atmospheric diffusion and air currents, odorous gases emitted from smell sources can travel long distances depending on

18

Biohulladék

> d  r . B é res An drás d r . Á go sto n Csa ba K VI -P l usz Kf t

A szag,

mint környezeti probléma A különbözô, a minket körülvevô természetes és épített környezetünkben található szagforrások zavaró szagkibocsátásával kapcsolatban szinte mindenkinek van valamilyen saját élménye. A lakott területhez túl közel vagy az uralkodó szélirány figyelembe vételének mellôzésével elhelyezett telepek (pl. állattartó épületek, szennyvíz- ill. hulladékkezelô létesítmények, élelmiszeripari üzemek stb.) ezen sajátosságait a közelében lakók különösen jól ismerik. Ezt a problémát fokozta az is, hogy Magyarországon a termelési, a szolgáltatási és a hulladékkezelési ágazatokban az utóbbi évtizedekben lejátszódott átalakulási folyamatok eredményeképpen megjelenhettek (és meg is jelentek) a lakott terület közvetlen közelében – és a lakott területeken belül – is olyan kis- és közepes üzemek, amelyek mûködése

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

jelentôs szagkibocsátással járhat-jár együtt.

Á lta l á n o s

A

zavaró környezeti szagok alap­ ve­tô káros hatása, hogy a szagos gázok és gôzök jelenléte a környezeti levegôben súlyosabb egészségi károkozás nélkül is rontja az ember közérzetét, és ezzel kedvezôtlenül befolyásolja az élet minôségét, sôt a munkaképesség csökkenését is okozhatja. A légzés alapvetô életmûködési folyamat, a belélegzett levegôvel együtt azonban az abban jelenlévô esetleg mérgezô vagy „csupán” zavaró szagérzetet okozó anyagokat is beszippantjuk. Környezetünk tisztaságának, vele az emberek jólétének megôrzése minden civilizált társadalom alapvetô céljai közé kell tartozzon. Ezzel összhangban a szagszennyezés, a zavaró környezeti szaghatások elleni küzdelem szükségszerûségét ma már senki sem vitatja. A környezetünkben található leggyakoribb szagkibocsátó források (a teljesség igénye nélkül) a következôk: szennyvíztisztító telepek ill. szennyvízátemelôk, állati, növényi illetve emberi eredetû hulladékokat feldolgozó és hulladéklerakó telepek, vegyipari és élelmiszeripari üzemek, illetve ide tartoznak a mind gyakoribb problémát okozó, a közvetlen környezetünkben található vendéglôk, éttermek konyhái. A szagforrásokból kibocsátott szagos gázok a légköri diffúzió illetve a légáramlatok hatására, a légköri viszonyoktól függôen a forrástól nagyobb távolságra is eljuthatnak. A szagforrások által érintett környezetben az ott élô népesség egyre kevésbé tolerálja a kialakuló zavaró szaghatásokat, sokszor az illetékes hatóságokon (önkormányzati szervek, közegészségügyi, környezetvédelmi hatóság) túl a médiát vagy a politikai élet szereplôit is megmozgatja a zavaró hatást okozó szagforrások (üzemek, telepek, vendéglôk stb.) bezárásának, mûködésük korlátozásá-

atmospheric conditions. Residents living in areas affected by the odor sources find it increasingly difficult to tolerate the unpleasant impact of odors and often turn not only to competent authorities (local governmental bodies, public health and environmental authorities) but also to the media and politicians in order to get the odor sources that cause the unpleasant impacts (plants, factories, restaurants etc.) closed down or have their operations limited. In order to avoid conflicts, the plants in question thus also have an interest in reducing or stopping the emissions that result in unpleasant environmental odor impacts.

„A szagforrások azonosítása során a szagszennyezett levegôben jelenlévô, az adott forrásra jellemzô komponensek meghatározása, illetve ezek egymáshoz viszonyított mennyiségi arányainak vizsgálata történik.”

General

In Hungary, the proportion of the population that is affected by disturbing, unpleasant odor impacts is not known. Until now there have not been any surveys done to estimate or determine the exact number of those affected. However, the published results of a series of surveys carried out in Austria in the 1990s among people over 15 indicate what the relative level of the problem may be in Hungary. The Austrian survey shows that 23.3 per cent of the population claim they are affected by unpleasant odors at their place of residence. 43.8 per cent of them say the source of the disturbing, unpleasant odor is traffic while 32.9 per cent say the smell comes from various industrial plants. 12 per cent mentioned thermal (heating) systems of flats and a further 9.8 per cent referred to other sources (e.g. animal farms, service activities, etc.) as the origin of emissions. The results of a recent survey carried out in Germany also draw attention to the significant problem of environmental odor impact. The results show that for a large proportion of the population the most dis-

>

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

19

Á lta l á n o s

General

turbing environmental impact is no longer noise, but unpleasant odor. Before any action is taken, it is necessary to identify the sources of the unpleasant environmental odor impact. The extent and frequency of odor emissions should also be measured. Once we have determined these features, we can make calculations concerning its dispersion, the level of the odor-emission the people living in the specific area have to endure and the area affected by the odor source in question. The impact on the population can be studied not only through dispersion models but also by carrying out measuring odor emissions. Based on these odor measures it is possible to initiate any action necessary to reduce the odorous emission of the studied sources. The human nose can perceive certain smells well below harmful concentration levels and below the analytical minimum detection level possible. This highlights the basic difference between air pollution and unpleasant environmental odor, and at the same time shows the difficulty involved in the analytical measuring of odors. It is for this reason that the most sensitive ’tool’, the human nose, is used to measure odor. The equipment used to measure odor (dynamic olfactometer) is essentially a precision gas mixing device, the ’sensor’ of which is the human nose. The studied odorous gas is rarefied with

20

Biohulladék

nak érdekében. A konfliktusok elkerülésére törekvô, érintett létesítményeknek is alapvetô érdekévé vált, hogy a zavaró környezeti szaghatást eredményezô kibocsátásaikat csökkentsék vagy megszüntessék. Hazánkban a kellemetlen, zavaró szaghatást elszenvedô lakosság nagysága nem ismert, a zavaró hatást elszenvedô érintettek számának becslésére-meghatározására még nem készült vizsgálat. A feltételezhetô magyarországi érintettek számáról azonban képet adhatnak egy Ausztriában a 15 évnél idôsebb lakosság körében elvégzett vizsgálatsorozat 90-es években publikált eredményei. Az ott elvégzett vizsgálatok alapján az osztrák lakosság 23,3 %-a nyilatkozott úgy, hogy lakóhelyén zavaró szaghatásnak van kitéve. A zavaró hatást érzékelôk 43,8 %-a a közlekedést, 32,9 %-a a különféle üzemeket, 12 %-a a lakások hôellátását (pl. fûtését), 9,8 %-a pedig egyéb forrásokat (pl. állattartás, szolgáltató tevékenység stb.) jelölte meg, mint a zavaró, kellemetlen szagot kibocsátó forrást. Szintén a környezeti szaghatás jelentôs problémájára hívják fel a figyelmet egy Németországban nemrég megjelent felmérés eredményei. Ezek az eredmények azt tükrözik, hogy a lakosság jelentôs részénél a leginkább zavaró

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

környezeti hatás már nem a zaj, hanem a kellemetlen környezeti szaghatás. A zavaró környezeti szaghatást okozó szagforrások esetén a beavatkozást szükségszerûen megelôzi a szagot kibocsátó források azonosítása, továbbá a kibocsátások mértékének, gyakoriságának meghatározása. Az így meghatározott szagemisszió jellemzôinek ismeretében lehet a szag terjedésére vonatkozó számításokat végezni, az érintett területen tartózkodókat ért szagimmisszió nagyságát, és ezzel a vizsgált szagforrás hatásterületét meghatározni. A lakosság érintettségének vizsgálata a terjedésmodellezésen túlmenôen szagimmissziós mérések elvégzésével is megvalósítható. A fenti szagmérések alapján nyílik lehetôség a vizsgált forrás szagkibocsátásának csökkentésére irányuló beavatkozások megtételére. Az emberi orr egyes szagokat már több nagyságrenddel az ártalmas koncentráció, illetve az analitikai kimutatási határ alatt is képes érzékelni. Ez egyértelmûen mutatja a légszennyezés és a zavaró környezeti szag közötti alapvetô különbséget, de egyben felhívja a figyelmet a szag analitikai úton történô mérésének alapvetô nehézségére is. A szag mérésére éppen ezért a legérzékenyebb „mûszert”, az emberi orrot alkalmaz-

Á lta l á n o s

zák. A szagmérésre jelenleg alkalmazott berendezés (dinamikus olfaktométer) gyakorlatilag nem más, mint egy precíziós gázkeverô készülék, amelynek az „érzékelôje” az emberi orr. A vizsgálandó bûzös levegôt semleges referenciagázzal (tiszta, szagmentes levegôvel) hígítják egyre csökkenô mértékben mindaddig, amíg a mérô személy a detektálásra kiképzett orrmaszkban megérzi a szag megjelenését. A csökkenô mértékben történô hígítás kiküszöböli az orr „elfáradásának” lehetôségét. A készülékkel meg lehet határozni a különbözô szagok szagküszöbértékét, a szagkoncentráció nagyságát. A vizsgált szag erôsségét, a szagkoncentrációt a szagtalan hígítógáz és a bûzös levegô arányával lehet jellemezni, a szagkoncentráció mértékegysége a szagegység (SZE/m3). Az 1 SZE/m3 az a szaganyag mennyiség, amely 1 m3 neutrális levegôben még éppen/vagy már szagérzetet vált ki a vizsgálatot végzô személyek 50 %-ánál. A kapott mérôszám oly módon fejezi ki a bûzös levegô szaghatásának nagyságát, hogy megadja azt a hígítási arányt, amely mellett a szennyezett levegô szagát még/már éppen meg lehet érezni. Az adott minta szagkoncentrációját a mérô személyek által megjelölt szagkoncentrációk átlagaként határozható meg. Az 1. ábrán a napjainkban alkalmazott TO7-es dinamikus olfaktorméter látható. A szagmérés fenti módszerét leíró magyar szabvány természetesen részletesen foglalkozik a mérésben résztvevô személyek („orrok”) kiválasztásának módsze-

1. ábra A TO7 - e s d i na m i k u s olfaktom éte r / Pic tu r e 1 TO 7 d yn a m ic olfactom eter

rével és a mintavételek valamint a mérések mûszaki feltételeinek ismertetésével is. A környezetünkben található leggyakoribb szagkibocsátással járó tevékenységekre jellemzô, a forrásnál vagy annak közvetlen közelében mérhetô szagkoncentráció nagyságrendjét mutatja be a 2. ábra. Egymáshoz térben közel elhelyezkedô potenciális szagforrások esetén szükség lehet a kellemetlen szaghatást okozó forrás azonosítására, azaz a kellemetlen szagérzetet okozó anyagoknak egy (vagy több) forráshoz való hozzárendelésére. A konkrét szagforrás azonosítása segítséget jelenthet lakossági panaszok kivizsgálása esetén a hatósági munka mûszaki dokumentumokkal történô megalapozásával, illetve szagkibocsátás szempontjából ös�szetett technológiák (pl. szennyvíztisztítás, kôolajipari létesítmények, stb.) esetén a szaghatást csökkentô technológi-

2 . á b ra A környezetünkben találh ató leggyakoribb sz a g k i b o c s á t á s sa l j á r ó t e v é k enységekre jellemzô, a forrásnál va gy anna k köz v e t l e n k ö z e l é b e n m é r h e t ô s z a g k on c e n tr á c ió n agyságrendje / Picture 2 Levels of o d o r c o n c e n t rat i o n at t h e s o u r c e or n e ar t h e source illustrating the m ost freque n t a c tivities th at c a u s e o d o r - emissio n in o u r environm ent

General

some neutral reference gas (clean air without odor) in a way that the rarefaction is gradually decreased until the individual perceives the appearance of the gas in the nose mask developed for detection. A gradually decreasing level of rarefaction makes sure the nose does not ’get tired’. The device makes it possible to determine the threshold level of different odors and the level of odor concentration. The level of the studied odor (odor concentration) is expressed taking into account the ratio of the odor-free rarefaction gas to the odorous air. The measure of odor concentration is the odor unit (OU/m3). 1 OU/ m3 is the amount of odor material in 1 m3 of neutral air that is perceivable by 50 per cent of the people taking part in the odor test. The final unit of measure expresses the odor impact of the ‘smelly’ air by indicating the rarefaction proportion in which the polluted air can be perceived. The odor concentration of the specific sample is defines as the average odor concentration perceived by the persons involved in measuring. Picture 1 shows a TO7 dynamic olfactometer, which is commonly used nowadays. The Hungarian standard that describes the above-mentioned method of odor measure details the methodology of selecting the participating people (’noses’) and discusses the way samples are to be taken as well as the technical conditions for measuring. Picture 2 shows the levels of odor concentration at the source or near the source concerning the most frequent activities that emit odor to our environment. If there are several potential odor sources close to one another, it may be necessary to identify the one that causes the unpleasant odor; that is, it may be necessary to relate materials causing an unpleasant odor perception to one particular source (or more). Identification of the concrete odor source might be helpful if residents’ complaints are being investigated and the work of the authorities needs to be based on technical documents, as well as in the case of assessing technologies that are complex from the point of view of odor emission (e.g. sewage treatment, oil industry plants, etc.) and data is needed to plan and select odor reduction technologies and technical plants. During the process in which odor sources are identified, we need to determine the components that are present in the air polluted by the odors and are characteristic of the specific source, and we also need to define their volume-based proportions. Having studied a large number of sources, we put together a database which provides information concerning the typical com-

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

21

>

Á lta l á n o s

General

ponents of each source as well as their proportions. If some odor polluted air of unknown origin is examined, it is possible to identify the source emitting the odor. Our experience shows that it possible to clearly differentiate sources that are quite similar to one another (e.g. fresh and transported sewage, sewage sludge and sewage water or different oil industry technologies). Having identified the source of the odor, carried out odor measurements and determined the type of odor emission, the next step is to define the area affected by the examined source from an environmental point of view. This means the creation of computerized models describing odor dispersion in the atmosphere taking into consideration available meteorological data (the thickness of the mixing layer, typical values for the strength and direction of the wind, and stability conditions) as well as landscape and vegetation data. It is important to emphasize that there are considerable differences in the size of the affected area depending on whether the average meteorological data is used, or data that is disadvantageous to the spread of odors (e.g. almost no wind or atmospheric inversion) (Picture 3). To determine more exactly the unpleasant environmental odor impact – or to prevent the problem from appearing – it is recommended that the data for the disadvantageous meteorological conditions should be used for modeling when the size of the affected area is calculated. The results of the dispersion models can be checked against and corrected with odor emission measures. In certain situations (e.g. modeling is too complex due to a large number of odor-emitting sources) spread modeling can be replaced with odor-emission measures. When a new odor-emitting activity is planned and odor impacts are examined and assessed, it is necessary to acquire proven reference odor emission data if there is no available data from odor checks carried out at the examined plant. These reference figures may be, for example, odor measurement data from preexisting plants with similar technological characteristics. The results of odor-emission checks and of dispersion modeling may show that it is necessary to set up an odor-emission reduction system at the examined odoremission source. In connection with this we would like to emphasize that in our experience it is only possible to have a successful solution for preventing the unpleasant odor impact if, at the selection of the odor reduction system, the reference data (e.g. the expected efficiency of odor reduction) provided by the manu-

22

Biohulladék

ák vagy mûszaki létesítmények tervezéséhez, kiválasztásához szükséges adatok szolgáltatásával. A szagforrások azonosítása során a szagszennyezett levegôben jelenlévô, az adott forrásra jellemzô komponensek meghatározása, illetve ezek egymáshoz viszonyított mennyiségi arányainak vizsgálata történik. Nagyszámú forrás vizsgálatával elkészítettünk egy adattárat, melyben az egyes forrásokra jellemzô anyagok, illetve ezeknek a jellemzô arányai megtalálhatók. Az ismeretlen eredetû szagszennyezett levegô vizsgálatával lehetôség nyílik a kibocsátó forrás azonosítására. Eddigi tapasztalataink alapján egymástól csak kismértékben különbözô források (pl. friss és utaztatott szennyvíz; szennyvíziszap és szennyvíz; egyes kôolajipari technológiák) is nagy biztonsággal megkülönböztethetôek. A szagforrás azonosítása és a szagmérések elvégzése, valamint a szagemisszió meghatározása után lehetôség nyílik a vizsgált forrás szagvédelmi hatásterületének meghatározására. Ennek során a szag légköri terjedésének számítógépes modellezése történik, a rendelkezésre álló meteorológiai adatok (keveredési réteg vastagsága, szélerôsség és szélirány gyakorisági értékek, stabilitási viszonyok stb.) valamint a domborzatra és a növényzetre vonatkozó adatok figyelembe vételével. Fontos kiemelni, hogy lényeges különbség alakul ki a hatásterület nagyságában az átlagos meteorológiai adatok, és a szag terjedésének szempontjából kedvezôtlen meteorológiai adatok (pl. közel szélcsendes állapot, légköri inverzió) felhasználásával (3. ábra). A zavaró környezeti szaghatás tényleges mértékének meghatározására – vagy a tervezés során a kialakulásának biztos elkerülésére – javasolható, hogy a modellezések során az utóbbi, kedvezôtlen meteorológiai állapot során nyert eredmények legyenek a hatásterület meghatározásakor az irányadók. A terjedésmodellezés eredményei természetesen szagimmissziós mérésekkel ellenôrizhetôk, pontosíthatók; szükség esetén bizonyos esetekben (pl. a szagkibocsátó források nagy száma miatt jellemzôen igen bonyolult modellezés esetén) a terjedésmodellezést szagimmissziós mérésekkel is helyettesíteni lehet.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Tervezett új, szagkibocsátással járó tevékenység szaghatásának vizsgálata, értékelése során – mivel nem állnak rendelkezésre a vizsgált létesítménynél nyert szagmérési adatok – szükséges megalapozott referencia szagkibocsátási adatok beszerzése. Ezen referenciadatok lehetnek például a már mûködô, azonos technikai jellemzôkkel leírható hasonló létesítményeknél nyert szagmérési adatok. Amennyiben a szagimmissziós mérések ill. a terjedésmodellezés eredményei azt mutatják, szükséges lehet a vizsgált szagkibocsátó forrásnál a szagkibocsátást csökkentô rendszer alkalmazása. Ezzel kapcsolatban hangsúlyozni szeretnénk, hogy gyakorlati tapasztalataink alapján a zavaró szaghatás elkerülésének szempontjából eredményes megoldás csak abban az esetben születhet, ha az alkalmazni kívánt szagcsökkentô rendszer kiválasztásakor a gyártó-szállító által szolgáltatott referencia adatok (pl. a szagcsökkentés várható hatásfoka) tényleges szagméréseken alapulnak, valamint a kiválasztott szagcsökkentô rendszert kellô körültekintéssel, a helyi adottságok széleskörû figyelembe vételével alakítják ki (adaptálják) és üzemeltetik. A kialakított szagcsökkentô rendszer hatásfoka a beüzemelés után szükség esetén pl. garanciális mérésekkel ellenôrizhetô (ez a késôbbi, a gyártó-szállító és az üzemeltetô közötti vitás kérdések megelôzését is szolgálja); amennyiben az alkalmazott szagcsökkentô techno-

3. á b r a E g y vizs g á lt s za g kib oc s á tó f or r á s h atá s ter ü l etén ek e g y s z e r û s í t e t t m e g hat á r o z á sa á t la g o s ill. kedvezôtlen terjedési viszonyok m el l ett / Pic tu r e 3 A s i m p l i f i e d d ia g ra m o f t h e a f f e c t e d a r ea f o r a n e xam i n e d od or - em ittin g s ou r c e u n d er aver a g e a n d d i sa d va n ta g e o u s d i s p e r sa l conditions

Á lta l á n o s

lógiai, annak üzemeltetési jellemzôi szükségessé teszik, a zavaró környezeti szaghatás késôbbi ismételt megjelenésének elkerülésére javasolható a szagcsökkentô rendszer mûködésének idôszakos, szagméréseken alapuló ellenôrzése. A szagkibocsátó források üzemeltetésével, engedélyeztetésével, az elérhetô legjobb technika szempontjainak való megfelelés kérdésével kapcsolatban egyre gyakrabban hangzik el a „szag management” kifejezés. Ez a tevékenység egy üzemelô szagforrás esetén röviden összefoglalva a következô legfontosabb elemeket foglalja szabályozott rendszerbe: • meg kell határozni a szagkibocsátó forrásokat, a szagkibocsátás mértékét; • tisztázni kell a szagkibocsátás mértékét befolyásoló fô tényezôket; • el kell végezni a szagkibocsátás csök­kentésére alkalmazott módszer minôségi értékelését; • meg kell határozni a szagkibocsátás ellenôrzésének módszerét; • eljárási szabályokat kell kidolgozni a havária esetén esetlegesen kiala-

kuló túlzott mértékû szagkibocsátás hatásainak csökkentésére; • meg kell határozni az esetlegesen felmerülô lakossági panaszok­kal kapcsolatos információk gyûj­té­sé­ nek módját, a beavatkozás-elhárítás módszereit; • megfelelô dokumentációs módszer kidolgozása és alkalmazása. A szag management fontos eleme természetesen az idôszakosan, évente elvégzendô „szag audit”. Ennek során egyrészt a vizsgált forrás szagkibocsátásával kapcsolatos ismételt szagmérések (szagkibocsátás mérése, alkalmazott szagcsökkentô rendszer leválasztási hatásfokának meghatározása) történnek. Másrészt a szagkibocsátással (pl. haváriával, lakossági panaszokkal) kapcsolatos dokumentumok kiértékelése, javaslatok kidolgozása történik meg. Az elvégzett szag audit eredményei képezik az alkalmazott szag management rendszer esetén a „vis�szacsatolást”, ezek alapján jelölhetôk ki és végezhetôk el a zavaró környezeti szaghatás (esetlegesen ismételt) kialakulásának elkerüléséhez szükséges feladatok. ■

General

facturer or supplier is based on real odor measures and the selected odor reduction system is built (adapted) and operated with the utmost care with all the relevant local conditions taken into consideration. Should there be need, the efficiency of the installed odor-reduction system can later be checked with e.g. equipment accuracy figures given under guarantee (which also serves to help avoid any future disputes between manufacturer or supplier and operator). Provided the technical and operational features of the installed odor reduction system make it necessary, it is recommended to carry out odor measurements from time to time to monitor the operation of the system and to avoid unpleasant environmental odor impacts in the future. In connection with the operating of the odor-emission source, the permission process and the expectations based on the latest available technology, the term ’odor management’ is increasingly used. With a systematic approach this term includes the following components: • The odor-emitting sources and the scale of emission need to be determined; • The main factors that influence the extent of odor emission need to be clarified; • Quality assessment has to be carried out to test the method used for reduction of odor emission; • The methodology used for odor-emission checks needs to be stated; • Crisis process regulations have to be developed; that is, how to reduce the impact of a possibly excessive emission of odors; • The methodology for information collection in connection with possible residential complaints needs to be determined and a method for describing how to take measurements and solve problems has to be clarified; • A proper method of documentation has to be drawn up and applied. An important element of odor management is certainly the regular, annual ’odor audit’. During the audit, repeated odor checks (odor emission measures, determination of the efficiency of the used odor reduction system) are carried out at the examined source. In addition to this, odor emission documents (e.g. crisis, residential complaints) are assessed and recommendations are drafted. The results of the odor audit provide the ’feedback’ for the applied odor management system, based on which the necessary tasks for the unpleasant environmental odor impact will be determined and carried out.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

23

Á lta l á n o s

General

> H  o r v áth- S i m o n Judi t Pr of ik omp K f t.

Biológia és energetika a hulladékgazdálkodásban – szakmai konferencia Horváth-Simon Judit, Profikomp Ltd.

Biology and Energetics in Waste Management – a professional conference

2008. szeptember 25–26., Székesfehérvár; Hiemer– ház; kétnapos konferencia; „Biológia és energetika a hulladékgazdálkodásban” címmel; fôvédnök a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium; több mint 100 regisztrált résztvevô; több mint 13 támogató

25-26 September 2008, Székesfehérvár; Hiemer House; a two-day conference entitled “Biology and Energetics in Waste Management” sponsored by the Ministry of Environment and Water; more than 100 registered participants and more than 13 sponsors

What could be even nicer than spending a beautiful, bright fall day in a wonderful building complex; the Hiemer House, with its Baroque and Rococo detail? The answer is: gathering the cream of the profession together to further the cause of environmental protection, waste management, energetics and the development and the promotion of the use of renewable energy sources. The two-day conference once again attracted a lot of visitors from different regions of the country. This occasion was also important because, this year, the

24

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Á lta l á n o s

M

i lehet még annál is jobb, mint egy szép napfényes ôszi napon, egy annál is csodálatosabb – a barokk, rokokó jegyeit viselô –, épületegyüttesben, a Hiemer-házban tölteni az idônket? Az, hogy olyan „ügyben” gyûlik ott össze a szakma legjava, akiknek célja a környezetvédelem, a hulladékgazdálkodás, energetika, megújuló energia hasz­nálatának elôrébb mozdítása, fejlesztése. A kétnapos konferencia ismét sok lá­togatót vonzott az ország különbözô régióiból. Ezen szakmai napoknak je­ len­tôsége abban is rejlett, hogy az idén nem csak magyar elôadókkal, hanem külföldi szakemberekkel is bôvült a paletta. Így nem csak hazai, hanem nemzetközi szintû tapasztalatokat, fej-

lesztéseket és hozzászólásokat is hallhattunk. A garanciát arra, hogy bizony itt komoly munka folyik, mi sem bizonyította jobban, mint az, hogy a konferenciát Dióssy László szakállamtitkár nyitotta meg. Elôadását három lényeges téma köré építette fel. A lerakási feltételek, megújuló energia, és a hulladék energetikai hasznosítása köré. Ezt követôen Dr. Alexa László a Profikomp Kft. ügyvezetô igazgatója vette át a szót. Mondanivalójában kiemelte az Európában (és a világon is) növekvô energiaigényt, a források globális fogyasztásának, európai energiaköltségének és importfüggôségének növekedését, a globális klímaváltozásra vonatkozó intézkedéseket. Dr. Horváthné Nagy Orsolya, a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium Fejlesztési Igazgatóság projektmenedzsere, a magyarországi regionális hulladékgazdálkodási programok megvalósulásáról, fejlesztésérôl, és a forrásokról beszélt. Az ISPA elôcsatlakozási alap forrásainak terhére az Unió 12 db hulladékgazdálkodási projekt támogatásáról dön­ tött 2000-2003 között. Ekkor zajlott a projektek tenderdokumentumainak, szer­zôdéseinek elôkészítése. Ezeken az ISPA támogatásokon túl még egy 592

General

range of lecturers increased through the participation of not only more Hungarian but also non-Hungarian experts. Thus we were able to hear contributions on national and international-level experience and development. What best indicated serious work was the fact that the conference was opened by Under-secretary of state, László Dióssy. His lecture focused on three significant issues: conditions of waste disposal, renawable energy and the energetic utilization of waste. His lecture was followed by that of Dr. László Alexa, the managing director of Profikomp Ltd. In his talk he emphasized the increasing energy needs of Europe (and the world), global increases in resource consumption, and of Europe’s energy costs - and its reliance on imports - as well as on issues concerning global climate change. Dr. Orsolya Horváth Nagy (project manager of the Development Directorate of the Ministry of Environment and Water) talked about the realization of and development and resources for Hungarian regional waste management programs. The European Union decided to support 12 waste management programs through ISPA pre-accession fund sources between 2000 and 2003. This was when the tender documents and contracts of the projects were prepared. Apart from these ISPA-sponsored projects, another one in Szabolcs-Szatmár-Bereg County involving 592 thousand people was initiated with the support of Cohesion Funds. These 13 projects required 330 million Euros, of which 50-70% came from EU sponsorship, while the rest of the costs were borne by the beneficiaries (i.e. local governments). A few details from different years: Some approved ISPA / Cohesion Fundsponsored waste management projects from 2000 Project

HajdúBihar (PE002)

Szolnok (PE007)

Miskolc (PE004)

Szeged (PE005)

Site

Official closure

Remarks

Recultivation elements on a Berettyó- February 14th smaller scale in 2007 2008 to 2010 using újfalu Cohesion Fund support Recultivation elements on a smaller scale in March 31st Kétpó 2007 2008 to 2010 using Cohesion Fund support 2005 (20062007: the recultivation Hejôpapi of a waste yard + 19 waste disposal sites) Szeged

May 2008

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Funded by The Environment and Energy Operative Program

Biohulladék

> 25

Á lta l á n o s

General

Of the ISPA/Cohesion Fund waste management projects of 2001, the facilities of the “Duna-Tisza” (PE008) project (waste disposal site, waste transfer site, composting site and waste yard) were completed in 2007. Of the ISPA/Cohesion Fund waste management projects of 2002, the ones in Homokhátság (PE015), West-Balaton (PE016), South–Balaton (PE018) and Northwest Pest and Nógrád County (PE014) have been partly or completely implemented. Designing of the 2003 North-Balaton waste management project of (PE017) was completed in 2007. In 2008, a call for a construction tender was published, but, following procedures of the public procurement arbitration committee, the tender will have to be re-announced. The central facility of the project has already obtained an IPPC license. Within the Szabolcs-Szatmár Bereg County Program (CPE004), contracts for construction and engineering have been entered into. Despite the fact that there have been delays in the preparation of the projects, they will have to be implemented by 31 December 2010, which, according to the Ministry’s judgment, is a viable deadline. Furthermore, Hungary will receive 22.4 billion Euros of European Union funding between 2007 and 2013 which can be used to bolster existing facilities/ capabilities and to eliminate factors currently hindering development. From the point of view of environmental development, the Environment and Energy Operative Program (known as ’KEOP’ - the Környezet és Energia Operatív Program in Hungarian) is fundamentally important, as its main aim is the facilitation of sustainable development. After a presentation on Hungarian regulations and projects, Horst Müller, managing director of Kompostgüteverband Österreich, talked about the criteria, legal background and practice of the disposal of communal waste in Austria. There was a detailed presentation of the 5 principles of sustainable waste management, the integration of EU regulations at a national level, criteria on waste disposal sites still valid as in previous regulations, and the new criteria laid down in the 2008 directive/regulation. Lajos Déri, managing director of Solvex Ltd, talked about the recultivation tasks of waste disposal sites while Terézia Varga from the University of Miskolc presented the latest results of Hungarian MBT research and development programs. Dr.

26

Biohulladék

ezer fôt érintô Szabolcs-Szatmár-Bereg megyei hulladékgazdálkodási Kohéziós Alap projekt is benyújtásra került. Ez a 13 projekt 330 millió euró költségigényû, amely 50-70 % uniós támogatással rendelkezik, a fennmaradó Projekt

Helyszín

összeget a Kedvezményezettek (önkormányzatok) vállalták. Néhány részlet a különbözô évekbôl: 2000. évi ISPA/Kohéziós Alap néhány, már átadott hulladékgazdálkodási projektje

Átadás-átvétel

Megjegyzés

Hajdú-Bihar (PE002) Berettyóújfalu

2007.febr.14.

rekultivációs elemei csökkentett tartalommal 2008-2010-ben KA forrásból

Szolnok (PE007)

Kétpó

2007.március 31.

rekultivációs elemei csökkentett tartalommal 2008-2010-ben KA forrásból

Miskolc (PE004)

Hejôpapi

2005. (2006-2007 hulladékudvar +19 lerakó rekultivációja)

Szeged (PE005)

Szeged

2008. május

2001. évi ISPA/Kohéziós Alap hulladékgazdálkodási projektjei közül a „Duna-Tisza” (PE008) létesítményei (lerakó, átrakó, komposztáló, hulladékudvar) 2007-ben elkészültek. 2002. évi ISPA/Kohéziós Alap hulladékgazdálkodási projektek esetén a Homokhátság (PE015), Nyugat-Balaton (PE016), Dél-Balaton (PE018) és Észak-kelet Pest és Nógrád megye (PE014) kerültek részben vagy egészben megvalósításra. 2003. évi, az észak-balatoni hulladékgazdálkodási projekt (PE017) tervezése 2007-ben lefolyt, 2008-ban megjelent az építésre vonatkozó tender felhívás, azonban közbeszerzési döntôbizottság eljárása után újra meg kell jelentetni. A projekt központi létesítménye már rendelkezik IPPC engedéllyel. A Szabolcs-Szatmár Bereg megyei program (CPE004) építési és mér­nök­ szer­zôdése is megkötésre került. Annak ellenére, hogy a projektek elôkészítése során késedelmi tényezôk is felmerültek, 2010. december 31-ig be kell fejezni megvalósításukat, ami a Minisztérium jelenlegi információi szerint még a késések ellenére is tartható. Mindezeken túl hazánk 2007-2013 között 22,4 milliárd eurós uniós támogatásban részesül, aminek felhasználásával megerôsítheti meglévô adottságait, és felszámolhatja a fejlôdését gátló tényezôket. A környezetvédelmi fejlesztések szempontjából meghatározó a KEOP (Környezet és Energia Operatív Prog-

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

KEOP forrásból

ram), melynek lényege a fenntartható fejlôdés elôsegítése. A magyar szabályozások és pályázatok bemutatása után Horst Müller úr, a Kompostgüteverband Österreich ügyvezetôje az ausztriai települési szilárd hulladék deponálásának kritériumait, jogi hátterét és gyakorlatát mutatta be. Részletesen hallhattunk a fenntartható hulladékgazdálkodás 5 alapelvérôl, az uniós szabályozás átvételérôl, a lerakókra vonatkozó korábbi szabályozás érvényben maradt és a 2008-as rendelet által támasztott új kritériumokról.

nemzetközi

Déri Lajos a Solvex Kft. ügyvezetô igazgatója a hulladéklerakók rekultivációs feladatait, Varga Terézia a Miskolci Egyetemrôl a legújabb hazai MBH kutatási-fejlesztési eredményeket, Dr. Gyuricza Csaba a SzIE egyetemi docense pedig az MBHstabliziált biohulladékok hasznosítási lehetôségeit- energia erdôkben – ismertette. Az elsô nap elôadási során felmerült kérdésekre, nem csak a szakmai vitára hagyott idôben kaphatott a hallgatóság választ, hanem az este megrendezésre kerülô vacsorán is. A hangulatos étterem lehetôséget adott arra, hogy oldottabb környezetben is tovább folytatódjon az építô jellegû eszmecsere. A második nap reggelén Dr. Dér Sándor nyitotta meg a konferenciát és a komposzt minôségi szabványok tervezetével, szennyvíziszap komposztálás gyakorlati tapasztalatival. Fontos, hogy a jelenlegi és érvényben lévô jogszabályokból induljunk ki. Mind a 23/2003 (XII.29.) KvVM r., mind 36/2006 (V.18.) FVM r., és mind az 50/2001 (IV.3.) Korm.r. hiányosságokkal bír. Nehézkes a forgalomba hozatal, viszont kevés a garanciális elem, nehézkes az egyedi engedélyezés, így ez „kizárja” a komposzt piac kialakulását. Egy olyan szabvány kidolgozása vált sürgetôvé, amely tartalmazza a minôségi komposzt elôállítási feltételeit. Ehhez pedig elengedhetetlen a jogszabályi környezet korszerûsítése. A komposztok minôségi osztályzása a toxikus elem tartalmuk alapján történik. Az egyes minôségi osztályba sorolt komposztokat további fizikai és kémiai tulajdonságaik alapján különbözô felhasználási csoportokba soroljuk. A nyírbátori biogázüzem gyakorlati tapasztalatait számos más rangos konferencián is láthattuk-hallhattuk Dr. Petis Mihálytól, a Bátorcoop Szövetkezet elnökétôl. És mégis újra megbizonyosodhattunk róla, hogy bizony van még mit megtanulni. Az elnök úr beszélt többek között a szükségesnél szigorúbb szabályokról, arról, hogy egy újonnan induló vállalkozás nem rendszerek közül, hanem csak rendszertelen részmegoldásokból választhat, és hogy a biogáz termelés hatékonyságát célzó rendszereknek legalább az alábbi ajánlásokat tartalmazniuk kellene:

International

Csaba Gyuricza, associate professor of Szent István University, talked about the possibilities of recycling MBT-stabilized organic waste in energy forests. During the first day, the audience had an opportunity to receive answers to emerging questions, not only during the time accorded to professional debate, but also during the dinner. The atmospheric restaurant provided a more relaxed environment for the continuation of constructive discussion. On the second day, Dr. Sándor Dér opened the conference, talking about the planned quality standards for composting and practical experiences of the composting of wastewater sludge. It is important to rely on the regulations in force at present. Decree 23/2003 (of 29 Dec.) of the Ministry of Environment and Water, decree 36/2006 (of 18 May) of Ministry of Agriculture and Rural Development as well as government decree 50/2001 (of 3 Apr.) are deficient. Getting compost into circulation on the market is cumbersome, and at the same time, there are few safeguards; obtaining individual permission to sell is also difficult, which obstructs the formation of an efficient compost market. It has become urgent to create a standard that details production criteria for quality compost. And for this purpose it is indispensable to bring regulations up to date. The quality classification of composts takes place according to the potentially hazardous material they contain. Composts classified thus into different quality categories are then assigned, according to further physical and chemical characteristics, to different use groups. Previous conferences had provided the opportunity for participants to hear from Dr. Mihály Petis, president of the Bátorcoop Co-operative, about practical experience regarding the biogas plant of Nyírbátor. Yet one realized how new aspects could still be learned in this regard. The president talked, among other things, about those regulations which are stricter than necessary, about the problem that a new business cannot choose from different systems, but only from unsystematic half-solutions, and about the fact that systems which are designed to optimize biogas production should address at least the following details: – setting the quantity of the available raw material; – defining industrial quantity on the basis of available raw materials; – the logistics and expected costs of the raw material;

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

27

>

nemzetközi

International

– biogas utilization; – organic manure utilization; – energy marketing; – choosing the venue of the biogas plant; – choosing the optimal technology on the basis of the quality and composition of the raw material; – an economic analysis. Besides these details, participants were informed about the functioning of the Nyírbátor biogas plant. The next topic covered those biogas plants which work on the basis of dry fermentation technology, and was presented over a brief half an hour by Tobias Ziereis from BIOFerm GmbH. The last section on energetic utilization began after the coffee break. First, Mohamed Belkacemi, managing director of CNIM Ltd. talked about the energetic utilization of communal waste in the EU followed by Zoltán Andó from Pintér Works who talked about fuel generated from plastic communal waste. András Víg, the energetics expert from TechnovaCont Ltd., discussed the energetic utilization of the combustible fraction of communal waste. After delineating the relevant EU directives, he made the following remarks: – Every member state has to ensure the thermal utilization of its waste within its borders; – Since 12 July 2007, the transfer of waste across a country’s borders involves a stricter permitting process; – Less organic decomposable waste should be deposited on landfills; one way to achieve this goal is to thermally dispose of it. Communal waste may be utilized in waste utilization plants, in solid fuel plants by adding it to other fuel material and by using the capacity of cement factories. Aspects to consider in choosing the appropriate technology should be thought through. The closing lecture of the conference was held by György Nagy, chair of the Public Sanitation Association, on the issue of communal solid waste disposal from the view of municipal service providers. It is no longer a question whether the conference in Székesfehérvár will take place again next year. It is much needed. There are still a lot of tasks ahead of us in the field of waste management and renewable energy and this meeting is a good basis for dealing with them.

28

Biohulladék

– rendelkezésre álló alapanyag men�nyiségének meghatározása, – üzemi méret megállapítása a rendelkezésre álló alapanyag alapján, – alapanyag logisztikája és várható költsége, – biogáz hasznosítás, – biotrágya hasznosítás, – energiaértékesítés, – biogázüzem helyének meghatározása, – optimális technológia kiválasztása az alapanyag minôsége és összetétele alapján, – ökonómiai elemzés. Mindezeken túlmenôen, rövid ismertetôt is kaptunk a nyírbátori biogáz üzem mûködésérôl. A következô téma a szárazfermentációs technológiai eljárással mûködô biogáz üzemekrôl szólt, amit Tobias Ziereis, a BIOFerm GmbH munkatársa taglalt nekünk rövid fél órában. A kávészünet után következett az utolsó, energetikai hasznosítás szekció. Itt Mohamed Belkacemi a CNIM Kft. ügyvezetôje beszélt a TSZH energetikai hasznosításáról az EU-ban, Andó Zoltán a Pintér Mûvektôl a mûanyag kommunális hulladékból nyert üzemanyagról. Víg András, a TechnovaCont Kft. energetikai szakértôje a települési hulladékokból, válogatott égethetô frakció energetikai hasznosítását taglalta. Az EU-s irányelvek vázolása után azokkal kapcsolatos néhány megállapítást tett:

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

– minden tagállamnak magának kell gondoskodnia a hulladékok helyben történô termikus hasznosításáról – 2007. július 12. óta a hulladék országhatáron túlra történô szállítása szigorúbb engedélyezési eljáráshoz kötött, – lerakókba kerülô biológiailag lebomló hulladék mennyiségét csökkenteni kell, melynek egyik megoldása a termikus ártalmatlanítás. A kommunális hulladékok hasznosítása hulladékhasznosító erômûvekben, szilárdtüzelésû erômûvekben együttégetéssel és cementgyári kapacitások kihasználásával lehetséges, és a technológia megfelelô kiválasztásának szempontjai sem hagyhatók figyelmen kívül. A konferencia záró elôadását Nagy György, a Köztisztasági Egyesülés elnöke tartotta meg, a TSZH ártalmatlanítás helyzetérôl a közszolgáltatók szemszögébôl. Mára már egyáltalán nem kérdés, hogy jövôre megtartásra kerül –e a székesfehérvári konferencia? Szükség van rá, hiszen a hulladékkezelés, megújuló energia területén sok még a tennivaló, és ehhez jó alapot teremt ez a találkozó. ■

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Speciális biofilterek kifejlesztése a gombakomposzt-gyártás zárt nitrogénhasznosítása és a környezetvédelem érdekében Mutsy Árpád1, Dr. Hajdú Csaba2 1 Bio-Fungi Kft. Áporka 2 Agriensis Bt. Nagytálya

Bevezetés A hazai kertészeti termelés egyik legeredményesebb ágazatává vált a gombatermesztés és ezzel szoros összefüggésben igen intenzíven és eredményesen fejlôdik a komposztgyártás. Cégünk a Bio-Fungi Kft. megalakulása óta nagy hangsúlyt fektet arra, hogy úgy hozza létre gombakomposzt elôállító, gombatermesztô egységeit, hogy azok megfeleljenek a hatályos környezetvédelmi elôírásoknak. A gombakomposzt elôállítása összességében környezetbarát tevékenység, hiszen a gombakomposzt elôállítása során nagy mennyiségû mezôgazdasági melléktermék gazdaságos feldolgozására van lehetôség. A folyamat során azonban hazánkban komoly problémát okoz az üzemek által kibocsátott ammónia mennyisége és az így létrejövô szagemisszió, bûzszennyezés. Az üzem közelében lévô települések tehermentesíthetôek a zárt rendszerû (indoor) technológiák bevezetésével, melyet cégünk már megvalósított. Fejlesztésünk célja volt, hogy a komposzt-elôállító üzembôl távozó kéntartalmú vegyületeket és az ammóniát oxidáló baktériumokkal kezelt biofiltereken megszûrjük és a keletkezô nitriteket és nitrátokat tartalmazó kimerült filter töltôanyagot, mint nitrogénforrást a gombatermesztésben újrahasznosítsuk, ezzel egyedülállóan megvalósítsuk üzemünk zárt nitrogénháztartását. Ezáltal létrehozzuk a gombakomposzt elôállításában a nitrogén bizonyos fokú körforgását, csökkentve ezzel a gombakomposzt dúsítási költségeit. Ehhez olyan töltôanyagot kell kifejlesztenünk, ami a gombakomposzt elôállítás folyamatába visszaforgatható, illetve olyan baktériumkultúrával kell átitatnunk, ami képes a keletkezô ammóniát és a kénvegyületeket a gombakomposzt gyártásban hasznos, vagy semleges vegyületekké alakítani. Kísérleteink fô célja, hogy a már meglévô zárt úgynevezett indoor rendszerû üzemegységünkhöz olyan speciális biofilter töltetanyagot fejlesszünk ki, mely egyedi baktériumkultúrája segítségével képes

Scientific section

a csiperkegombakomposzt-gyártás során keletkezô kellemetlen szagokat, azaz ammóniát, a kénhidrogént ill. az egyéb keletkezô penetráns szagokat abszorbeálni. Biofilter üzemegységünket, technológiánk zöld komposzt elôállításának egy szakaszára építettük fel, az un. nagy bunkerekre, ugyanis az anyag teljes egészében „végighalad” rajta és tapasztalataink szerint ebben a fázisban a legnagyobb a környezetre gyakorolt szagterhelése. További célunk volt, hogy a mezôgazdasági hulladékokból és egyéb adalékanyagokból (karbamid, tôzeg) elôállított töltet olyan összetételû legyen, hogy a baktériumos, ammóniás feltárást követôen visszailleszthetô legyen minimális anyagveszteséggel a csiperkegomba komposzt elôállítás technológiájába a bonyolult és igen drága megsemmisítés helyett. Ez egy igen alapos és összetett kutatómunkát igényelt, mert sok szempontot kellett együttesen figyelem bevenni és keresni mindezek optimumát. Anyag és módszer Az eljárás egyik célja az ammónia eliminálása. A szerves anyagok bomlása során felszabaduló ammóniát a nitrifikáló baktériumok két lépésben oxidálják. Elôször nitrit, majd nitrát keletkezik. A két oxidációs lépést több baktériumcsoport képes végrehajtani. Az elsô lépés, az ammónia-oxidáció igényli a legnagyobb energiát, így ez a teljes nitrifikáció sebesség-meghatározó lépése. Ilyen baktérium a Nitrosomonas europaea, Nitrosospira tenuis, Nitrosococcus oceanii. A második lépés a nitrit nitráttá való oxidálása melyre többek között a Nitrobacter winogradskyi, a Nitrococcus mobilis, a Nitrospira marina képes. A Biofungi Kft. együttmûködô partnereként az ELTE Mikrobiológiai Tanszékén folytatódtak a már megkezdett vizsgálatok a biofilterek impregnálásához felhasznált, az ammónia megkötésében, nitritté és nitráttá alakításában szerepet játszó mikrobák kimutatása és identifikációja érdekében. Az ammónia, valamint a kénhidrogén eliminációjában szerepet játszó baktériumok kimutatása (specifikus PCR reakciók) mellett elvégeztük a biofilterhez alkalmazott szalma-, a rendszerben kialakult biofilm-, valamint a rendszert elhagyó kifolyó folyadék mikrobiális közösségének molekuláris biológiai alapú (DGGE, TRFLP) jellemzését is. Nitrifikáló baktériumok specifikus kimutatása Molekuláris biológiai módszerekkel szintén három mintatípust (biofilterrôl származó szalma, a vázrendszeren kialakult biofilm, a rendszert elhagyó folyadék) vizsgáltunk. A nitrifikáló baktériumok vizsgálata során az ammónia-oxidációt, illetve a nitrit-oxidációt végzô mikroorganizmusok specifikus kimutatására törekedtünk. Az ammónia-oxidálók kimutatásához az ammónia-monooxigenáz gén (amoA) egy szakaszát szaporítottuk fel (Rotthauwe és mtsai 1997), amely ezekre a szervezetekre specifikus marker. A nitrit-oxidáló szervezetek esetében két genusra (Nitrospira, illetve Nitrobacter) specifikus 16S rDNS szakaszokat szaporítottunk fel a Daims és mtsai (2001), illetve Mobarry és mtsai (1996) által közölt paraméterek alapján. A reakció során képzôdött PCR termékek agaróz gélelektroforézissel detektálhatók. A reakció negatív kontroll alkalmazásával ellenôrizhetô, a méret standard pedig információt nyújt a keletkezett termék hosszáról. Mindegyik esetben pozitív reakciót kaptunk (1. táblázat). Eredményeink jelezték azt, hogy mind az ammónia-, mind a nitrit-oxidáló baktériumok jelen vannak a vizsgált szalma töltetbôl származó minták baktériumközösségeiben.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

29

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scientific section

PCR specificitása BFSz

BFK

BFL

amoA gén

+

+

+

Nitrobacter spp.

+

+

+

Nitrospira spp.

+

+

+

AOB NOB

Minta

1. táblázat Rövidítések: AOB – ammónia-oxidáló baktériumok, NOB – nitrit-oxidáló baktériumok; BFSz – biofilter szalma, BFK – biofilter kaparék (biofilm), BFL – biofilter lé (kifolyóból); +: pozitív reakció

A Thiobacillus genus képviselôinek specifikus kimutatása Az ammónia mellett a túl nagy kénhidrogén-koncentráció gátolhatja a nitrifikációt, ugyanis a hidrogén-szulfid toxikus a nitrifikáló szervezetekre. Ezt a folyamatot a kénoxidáló baktériumok végzik, szulfát termelése mellett. A biofilterekben a kénhidrogén részben adszorbeálódik, részben kémiai úton oxidálódik, de ezek a folyamatok túl lassúak a mért kénhidrogén-fogyáshoz képest, így a legjelentôsebb a biológiai oxidáció. Vizsgálataink során célunk volt a Thiobacillus genus tagjainak jelenlétét specifikus PCR reakciók segítségével kimutatni. A genusra specifikus 16S rDNS szakaszokat specifikus primerek segítségével szaporítottunk fel (Gibson és mtsai, 2006). A reakció során képzôdött PCR termékek a nitrifikáló baktérium esetében leírtakkal megegyezôen detektálhatók és ellenôrizhetôk. Két minta adott (biofilm és kifolyó) pozitív reakciót (2. táblázat).A biofilter szalmából vett mintában PCR segítségével nem voltak kimutathatók a Thiobacillus genus képviselôi, míg a biofilm és a kifolyó minták esetében kapott eredmények arra utalnak, hogy a genushoz tartozó mikroorganizmusok jelen vannak a vizsgált minták baktériumközösségeiben. Minta PCR specificitása

BFSz

BFK

BFL

Thiobacillus spp.

-

+

+

2. táblázat Rövidítések: BFSz – biofilter szalma, BFK – biofilter kaparék (biofilm), BFL – biofilter lé (kifolyóból); +: pozitív reakció

A biofilter hatékonyságát növelô starterkultúra kifejlesztése Az általunk felszaporításra tervezett mikroorganizmusok kiválasztásánál lényeges szempont, hogy a mikroorganizmus: • ne legyen patogén, mert szaporítása mind az oltóanyaggyártás, mind a kijuttatás során a telep területén fertôzést okozhatnak. • aerob legyen vagy legalább fakultatív anaerob. A komposztálás során aerob folyamatokra törekszünk, így keletkezik jó minôségû komposztalapanyag a kimerült filterbôl. Ezért anaerob baktériumokat nem szelektálunk. • termotoleráns legyen, hogy szaporodjon a felmelegedô biofilterben, illetve a komposztálás hôfázisában és az azt követô 40-50 °C-os meleg mezofil szakaszban. Alapvetôen ekkor történik a poliszacharidok (cellulóz és kitin) lebontása. • könnyen szaporítható legyen, hogy hatékonyan tudjunk oltóanyagot elôállítani. • rendelkezzen a kezelendô gázkeverék NH3 és H2S tartalmának oxidálásához szükséges enzimekkel. 30

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Az egyes baktériumtörzsek kiválasztását követôen táptalajkísérleteket végeztünk a baktériumok fenntartása és felszaporítása céljából. Ehhez általános táptalajokon, illetve speciális nitrifikáló és kénoxidáló baktériumok számára kifejlesztett táptalajokon végeztünk kísérleteket. Célunk volt, hogy megkeressük a kísérleti- és a folyadék-fermentációs felszaporítási munkához leginkább megfelelô, gazdaságosan, nagy mennyiségben elôállítható tápanyagkeverékeket, amelyek alkalmasak a baktériumok fenntartására és felszaporítására. A különbözô receptúrákat (projektjavaslatunkban leírtak és a szakirodalomból gyûjtött további recepteket) 3-3 ismétlésben állítottunk be agaros tenyészeteken, Petri-csészéken. Vizsgáltuk a növekedés intenzitását, a kapott eredmények alapján szelektáltuk a fenntartásra alkalmas táptalajokat. A felszaporítási kísérleteket fél- és egy literes Erlenmeyer lombikokban végeztük el. Táplevesként azokat a recepteket alkalmaztuk, melyeknek agaros formáján a kiválasztott baktériumok megfelelô növekedést mutattak. A tápleveseket különbözô hômérsékleten inkubáltuk, rázógépen vagy, mágneses keverôn különbözô fordulatszámmal levegôztettük. Laboratóriumunkban használatos rázógép 150-300 fordulat/perc intervallumban biztosít lehetôséget a tenyészetek rázatására és levegôztetésére. Vizsgálataink során változtattuk a rázatás sebességét, frekvenciáját, illetve a felszaporítás hômérsékletét. Kísérletegységenként a beállításokat 3-szor ismételtük meg, majd kiválasztottuk a legjobb felszaporítási rátájú, leggazdaságosabb tápleveseket a folyadékfázisú fermentációra. A léptéknövelô folyadék-fermentációs kísérletekben - melynek célja a megfelelô mennyiségû oltóanyag elôállítása a töltetek impregnálására - a legjobban szereplô tápoldatok vettek részt. A fenntartási és felszaporítási kísérleteket háromszori ismétlésben végeztük el. A gazdaságos biofilter starterkultúra kiválasztása A különbözô szageliminálásban szerepet játszó mikroszervezetekbôl kü­lön­bö­zô arányokkal elegyeket állítottunk elô. Ezek közül igyekeztünk kiválasztani azt, amelyik a legintenzívebben végezte Az egyik keverék segítségével sikerült a legjobb irányított fermentálást és szagemisszió csökkentést elérni.

A fermentáló baktériumok keverékeit a gázmosó vizét deponáló betonmedencében hoztuk létre és onnan öntöztük a töltetet hagyományos öntözô berendezéssel.

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scientific section

rendszerben folyamatosan visszaizolálhatóak azok a mikroszervezetek, melyek a biofilter oxidációs folyamataiért, szaganyag csökkentésért a leginkább felelôsek, és amelyeket starterkultúrák segítségével negyedévenként frissítünk a magas sejtszám szinten tartása érdekében. Ugyanakkor a technológia mûködtetését hosszú távon lehetôvé teszi az az eredmény, hogy sikerült a kimerült biofiltert a komposztgyártásban alapanyagként úgy felhasználni, hogy az a végtermék minôségére, azaz a gombakomposztra nem volt negatív hatással. A kutatást a MAG ZRt. támogatta, a projekt azonosítója GVOP3.3.3-05/1.-2005-05-0102-63.0

A szagelnyelés hatékonyságát Drager csövek segítségével mértük, illetve érzékszervi vizsgálatokat végeztünk

Mikroszervezetek starterkultúrájának kijuttatása a biofilter töltetre A mikroszervezeteket tartalmazó táplevest kb. 2000 m3 töltetanyagra kell kijuttatni, egyenletesen. Erre lehetôséget biztosít a biofilter-rendszer gázmosójának 100-150 m3-es folyadékbázisa. A medencében történik ugyanis az elszívott kezelendô gázkeverék vizes mosása, elôkezelése. A mosófolyadék tartalmaz sok szerves és szervetlen tápanyagot, ugyanis a filterpadozatról összefolyó mosóvizet ide visszavezetjük. Belemosódnak ammónium-sók és szulfidok, illetve a lignocellulóz rendszer bomlása során keletkezô anyagcseretermékek mono-, oligo- és poliszacharidok. Vizsgálataink szerint összetevôi tekintetében ideális a folyadék a starter mikroszervezetek felszaporítására és fenntartására, lényegében egy domináns populáció fenntartására. A mosófolyadék hômérséklete még téli körülmények között is 2530 Co-os, ideális hômérsékleti tartomány a mikroszervezetek felszaporítására és életben tartására. Az itt felszaporodó mosófolyadék idôvel betöményedik a tápanyagokkal és az azokon felszaporodó mikroorganizmusok tömege is igen figyelemreméltó. Vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy ezzel a mosófolyadékkal nagyszerûen lehet nedvesíteni a töltôanyagot és folyamatosan vis�szaoltani a biofiltert. ÖSSZEFOGLALÁS Az elmúlt két éves idôintervallumban elvégeztük mindazokat a vizsgálatokat, amelyek a biofilter töltetanyag meghatározásánál és a starterkultúra kifejlesztésénél elengedhetetlenek voltak. Az elvégzett fejlesztések mára komoly csökkenést eredményeztek a szagemisszióban, a vállalkozásnál dolgozók és a környezetünkben lakók visszajelzései is ezt megerôsítik. A legnagyobb szakmai eredménynek azt látjuk, hogy a gázmosó

A biofilter mûködés közben. Látható, hogy a befújóknák felhabzik a magas baktériumszámmal jellemezhetô nedvesítô folyadék

A biofilter elôtt az elszívott gázokat egy mosón vezetjük át. Itt a jól oldódó gázok elnyelôdnek. Az itt keletkezô oldatot egyenletesen porlasztjuk a töltetanyagra

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

31

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scientific section

Developing Special Biofilters for Closed System Nitrogen Utilization in Mushroom Compost Production, as well as for Protection of the Environment Árpád Mutsy 1, Dr. Csaba Hajdú 2 1 Bio-Fungi Ltd. Áporka 2 Agriensis Limited Partnership, Nagytálya

Summary Mushroom production has become one of the most successful horticultural sectors in Hungary and goes hand-in-hand with the intensive and effective development of compost production. Ever since its establishment, Bio-Fungi Ltd. has placed great emphasis on creating its mushroom compost and mushroom production units in a way that they meet the requirements of all effective environmental legislation. On the whole, the production of mushroom compost is an environmentally friendly activity, as, during production of compost, it is possible to process great amounts of agricultural by-products economically. In Hungary, however, the amount of ammonia emitted during the process and the resulting odor emissions create serious problems. Settlements in the neighborhood of mushroom production plants can be protected from odor emissions through introducing

32

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

closed system (indoor) technologies, which have already been implemented at our company. The aim of our development project was to use biofilters treated with oxidizing bacteria for the filtering of sulfur-containing compounds and ammonia, and then utilize the nitrites and nitrates in the spent loading material as a nitrogen source for mushroom production. By doing this, we have managed to create a unique closed-loop nitrogen cycle in our plant. Over the last two years, we have conducted all necessary and indispensable tests to determine the nature and operation of the biofilter loading material as well as for developing an appropriate starter culture. Our developments resulted in a considerable reduction of odor emission, a fact which has been confirmed by both our employees and people living in the neighborhood. In our view, the most important professional result arising from the project is that micro-organisms responsible for the oxidizing processes in the biofilter (as well as those used for reducing emissions) can be isolated in the scrubbing system. Using starter cultures these micro-organisms are refined quarterly in order to keep their cell numbers high. At the same time, the long-term operation of the technology is made possible by the fact that we have managed to use the biofilters as inputs for compost production in a way that does not negatively impact on the quality of the final product, i.e. the mushroom compost. The research project was supported by MAG Zrt.; project identification number: GVOP-3.3.3-05/1.-2005-05-0102-63.0

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scientific section

2003; WELSH, C. ET AL., 2006; MÜLLER, T. ET AL., 2007). A fentiekben röviden összefoglalt elméleti alapvetésekbôl kiindulva Az ökológiai gazdálkodás tápanyag-gazdálkodási rendszerének kialakítása HWP forróvizes talajextrakció alkalmazásával c. TDK munka keretében talajmintavételt végeztünk szántóföldi növénytermesztést folytató ökológiai gazdaságokban, az alábbi célok mentén végezve el aztán a talajvizsgálatokat: 1. Az ökológiai gazdálkodás tápanyag-gazdálkodásának agrokémiai vizsgálata különös tekintettel a PK-ellátottságra. 2. A HWP talajvizsgálati módszer vizsgálata a talajok pillanatnyilag felvehetô P és K tartalmának meghatározására.

HWP (Hot Water Percolation) talajextrakció alkalmazása a talajok könnyen oldható P és K tartalmának meghatározására ökológiai gazdálkodásban Benedek Szilveszter1, Füleky György1, Márton László2 1 SzIE-MKK Környezettudományi Intézet Talajtani és Agrokémiai Tanszék, Gödöllô 2 MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet, Budapest

Bevezetés Ökológiai gazdálkodás alatt a szintetikus mûtrágyák és nö­vény­ védô­szerek felhasználást tiltó, szerves trágyázást (istállótrágya, komposzt, zöldtrágya stb.) és biológiai – mechanikai növényvédelmet folytató gazdálkodási formát értünk. A tápanyag-gazdálkodás tekintetében az ökológiai gazdálkodásban szigorúan csak annyi makro- és mikrotápelem kerülhet a talajba, amennyit a növények kivonnak. (DIERCKS, R., 1986; KAHNT, G., 1986; FÜLEKY, 1999; RADICS,GY., 2001) Ennek értelmében a közepes talaj PK-ellátottság elérése, majd fenntartása a cél, mely optimális tápelem-tartalmat jelent: nincs túl sok tápelem a talajban, de elegendô a növény számára (SCHILLING, G., 2000). Ez az elv csak a talaj tápelem-ellátottságának ismeretében elvégzett trágyázás által valósulhat meg. Fontos továbbá a talaj pillanatnyilag felvehetô tápelem-tartalmának ismerete, hiszen ennek mennyisége az ökológiai gazdálkodásban a könnyen felvehetô tápelemeket tartalmazó mûtrágyák kizárása által alacsony és így a minôségbiztosítás paramétere is lehet (FÜLEKY, GY.,1996). Az ökológiai gazdálkodás gyakorlatában elsôsorban a P – trágyázás okoz problémát: a N – ellátás a vetésforgó és a szerves trágyázás által reálisan biztosítható, ellenben a P gyakran limitáló tényezô lehet (ENTZ, M. ET AL., 2001; SCHNUG, E. ET AL.,

Anyag és módszer Európában több vizes kioldáson alapuló talajvizsgálati módszert alkalmaznak (pld. van der Paauw módszer, EUF módszer), ebbe a sorba illeszkedik a talajvizsgálatok módszerei közül különösen jelentôs HWP (Hot Water Percolation) forróvizes talajextrakció, mely a talaj pillanatnyilag felvehetô tápelemtartalmát, a nagyon jól oldható, ill. deszorbeálható elemmennyiséget határozza meg (FÜLEKY, GY.-CZINKOTA, I., 1993). Vizsgálatunk során 20062007 folyamán 7, a Biokontroll Kht. által hitelesített, I, II, III, IV termôhelyi kategóriákon szántóföldi növénytermesztést folytató ökológiai gazdaságból 17 területen vettünk talajmintát a párhuzamos mintavétel elvét alkalmazva, átlónként 20 részmintát begyûjtve a talaj 0-25 cm rétegébôl. Az ezeken elvégzett talajvizsgálat az alábbi paraméterekre terjedt ki: KA, CaCO3 %, pH (H2O), pH (KCl), humusz %, AL – P2O5, AL – K2O, HWP – P, HWP – K. A talajok HWP-P és a HWP-K tartalmának meghatározásakor 100-150 kPa közötti nyomáson néhány perc alatt extraháltuk desztillált vízzel a 30 g légszáraz talajmintát. Az így kapott 100 cm3 térfogatú extraktumból a foszfort spektrofotométeren, a káliumot pedig lángfotométeren határoztuk meg. A potenciálisan felvehetô P és K tartalom meghatározására az AL-módszert alkalmaztuk (EGNER, H.–RIEHM, H.–DOMING, W., 1960). Az eredmények kiértékeléséhez a MÉM-NAK mûtrágyázási szaktanácsadási rendszert, valamint lineáris regressziót használtunk. Eredmények A vizsgált talajminták 79%-a igen jó-jó AL – P2O5 ellátottsággal (1. ábra), 22%-a pedig igen jó-jó AL – K2O ellátottsággal (2. ábra) rendelkezik, amely nem elvárt a közepes tápanyag ellátottságra törekvô ökológiai gazdálkodásban. A vizsgált gazdaságok ökológiai tápanyag-gazdálkodása által nem érhetô el ilyen magas tápelem-ellátottság (1. táblázat), hiszen azok szerves trágyázást folytatnak, általában 3-4 évente 30 t ha-1 mennyiségben. A magas PK-ellátottságra a magyarországi talajok tápanyag-ellátottságának alakulása ad magyarázatot: az intenzív mûtrágyázásnak köszönhetôen 1987-ben a talajok 83%-a jó-igen jó, 13%-a pedig közepes P, ill. 65%-a jó-igen jó, 40%-a pedig közepes K ellátottságú volt (BUZÁS I-NÉ ET AL., 1988 IN: KOVÁCS, G.-CSATHÓ, P., 2005). Miután 1990 óta drasztikusan csökkent a felhasznált mûtrágya mennyiség, 2000ben még a talajok 40%-a jó-igen jó, 30%-a pedig közepes P, ill. 40%-a jó-igen jó, másik 40%-a pedig közepes K ellátottságú volt (CSATHÓ, P., 2004 IN: KOVÁCS, G.-CSATHÓ, P., 2005).

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

33

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scientific section

ΔP2O5

P-ellátottság

istállótrágyában (t)

kg ha-1 0% 6%

1

12% 6%

217,10 159,92

381,49

63,58

Közepes

4

1506,50

430,43

8,00

1,33

5

–

–

Igen jó

6

–

–

Gyenge

6%

76%

58%

Igen gyenge Gyenge Igen gyenge Közepes Gyenge Jó Közepes Igen jó Jó Igen jó

2. ábra: A vizsgált talajminták K-ellátottsága (saját mérés)

Az intenzívrôl ökológiai gazdálkodásra való átálláshoz a tanúsító szervezetek többsége, így a Biokontroll is három év átállási idôt ír elô, azonban talaj mineralizált P-tartalma tíz-húsz évig 0% a12% 18% is a növények számára felvehetô formában marad, így a feltöltô trágyázás idôszakában felhalmozott tápanyag-készlet még ma Igen gyenge is érzékelteti hatását. Nyilvánvaló tehát, hogy a mért magas Gyenge 12% tápelem-ellátottság nem az ökológiai mûvelésKözepes által jött létre, így egyrészt olyan területeken folytatnak ilyen jellegû mûvelést, Jó mely nem egyezik annak termelésfilozófiájával,Igen másrészt ezen jó tartalékok elfogyása komoly problémát fog jelenteni a tápanyag-gazdálkodásban,58% noha pld. GABEL, D., 2001 szerint az ökológiai mûvelésben a vártnál lassabban merülnek ki a felhalmozott P és K készletek.

34

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

–

–

– 115,60

– 19,27

7

1169,29

334,08

–

–

8

980,20

280,06

–

–

9

443,43

126,70

433,91

72,32

10

760,83

217,38

650,78

108,46

11

2340,33

668,67

1308,13

218,02

12

2342,93

669,41

163,80

27,30

13

12%

12%

0,63

759,88

K-ellátottság

12%

3,74

535,21

1. ábra: A vizsgált talajminták P-ellátottsága (saját mérés)

0% 6%

151,5

2

76%

0%

530,27

istállótrágyában (t)

kg ha-1

3

Igen gyenge

Jó

18%

ΔK2O

Minta

–

–

–

–

14

308,69

88,20

90,38

15,06

15

171,86

49,10

94,71

15,79

16

1839,83

525,67

156,00

26,00

17

846,50

241,86

–

–

1. táblázat: A mért és a közepes PK-ellátottság közti különbség kg ha-1-ban, ill. az annak megfelelô tápanyagmennyiséget tartalmazó istállótrágya mennyiségében (t) kifejezve (saját mérés és számítás)

A HWP módszerrel mért értékek pozitív korrelációt (P: R = 0,6397) (3. ábra), (K: R= 0,3842) (4. ábra) mutattak az AL módszerrel mért értékekkel, mely szintén annak alkalmasságát bizonyítja a növények számára pillanatnyilag felvehetô tápelemmennyiségek megítélésére. A 3. és 4. ábra alapján látható, hogy a HWP módszerrel mért értékel nagyságrendekkel alacsonyabbak az AL módszerrel mért értékekhez képest: elôbbi a pillanatnyilag, utóbbi a potenciálisan felvehetô tápelem-tartalmat jelenti. Különösen fontos a kg ha-1-ban kifejezett HWP-P tartalom (2. táblázat): a minták 65%-a 0,5-1,5 kg között van, mely megfelel a talaj oldott foszfát frakciójának (SCHACHSTSCHABEL, P.BEYME,B. 1980). WELSH, C. ET AL., 2006 megállapítja, hogy az ökológiai gazdálkodásban elsôsorban a talaj P tartalmának vízoldható frakciója csökken. Ezt az általunk végzett mérések is megerôsítik, hiszen csak két esetben (11, 12 minták) látható kiugróan magas HWP-P tartalom. Ugyanakkor kiugróan alacsony mennyiségek megfelelô HWP-P tartalom is csak két esetben (1, 7 minták) fordul elô. A többi területen –a magas potenciálisan felvehetô P tartalomnak megfelelôen- a HWP módszerrel is nyomon követhetôen folyamatos a növény számára felvehetô foszfát ionok szolgáltatá-

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

sa, tehát a HWP-P értékek általában a talaj P oldott frakcióját tükrözik. Ebben az esetben a legkisebb mennyiség is releváns, hiszen a talajban lévô P csak minimális mértékben vízoldható.

ót ad a növény számára felvehetô tápelemek mennyiségérôl és minôségérôl (KOVÁCS D., 2001).

Minta száma

AL és HWP oldható P korrelációja

Scientific section

Minta származási helye

HWP – P, mg kg-1

kg P ha-1 (0-25 cm, ρ=1,3 t m-3)

1

Pusztaszabolcs

0,01

0,03

2

Pusztaszabolcs

0,14

0,46

3

Pusztaszabolcs

0,44

1,43

4

Pusztaszabolcs

0,31

1,01

5

Pusztaszabolcs

0,22

0,72

6

Ricse

0,88

2,86

7

Galgahévíz

0,01

0,03

8

Szentbékkálla

1,50

4,88

9

Szentbékkálla

0,12

0,39

10

Szentbékkálla

0,13

0,42

11

Gödöllô

23,80

77,35

10

12

Gödöllô

23,50

76,38

5

13

Békészentandrás

0,33

1,07

14

Békésszentandrás

2,73

8,87

15

Békésszentandrás

1,24

4,03

16

Gödöllô

4,73

15,37

17

Gödöllô

0,42

1,37

-1

HWP-P mg kg

y = 0,0269x - 5,158 R2 = 0,6397

30 25 20 15 -1 HWP-P mg kg 10 30

5

25

0

20

-5

AL és HWP oldható P korrelációja y = 0,0269x - 5,158 R2 = 0,6397

0

200

400

600

800

1000

AL-P2O5 mg kg-1

15

3. ábra: AL és HWP oldható P korrelációja (saját mérés) AL és HWP oldható K korrelációja -1 HWP-K mg kg 0 0 200 -5 140

400 600 y = 0,1588x - 5,5534 AL-P2O2 5 mg kg-1 R = 0,3842

120 100 80 60kg-1 HWP-K mg 140 120 80

2.táblázat: A vizsgált talajminták HWP P tartalma (saját mérés és számítás)

y = 0,1588x - 5,5534 R2 = 0,3842

20

100

1000

AL és HWP oldható K korrelációja

40 0

800

0

100

200

300

400

500

600

AL-K2O mg kg-1

60 40 20 0

0

100

200

300

400

500

600

AL-K2O mg kg-1

4. ábra: AL és HWP oldható K korrelációja (saját mérés)

Következtetések Bár az ökológiai gazdálkodás definiálta a termelésfilozófiájának megfelelô tápanyag-gazdálkodást, az agrokémiailag még nincs megalapozva. Egyrészt azon országok esetében, ahol az 1970-es, 1980-as évek folyamán intenzív mûtrágyázás folyt (így hazánkban is) nem szabad figyelmen kívül hagyni a talajok magas tápelem-ellátottságát, mely még akár évtizedikig kitarthat. Egy ilyen módon mintegy determinált területen nem egyedül az ökológiai mûvelés által jönnek létre a növénytermesztésben elért eredmények. Ezért elengedhetetlen egy ezt figyelembe vevô, hosszœ távœ tápanyag-gazdálkodási terv készítése. Ehhez szükségesek a talajvizsgálatok, melyben fontos helyet foglalnak el a pillanatnyilag felvehetô tápelem-tartalmat meghatározó módszerek, mivel a kijuttatott trágyaszerek nagy része szerves kötésben tartalmazza a növényi tápelemeket, a növény ezeket azonban csak mineralizáció œtján, ionos formában képes felvenni, melyek mennyisége a HWP módszerrel határozható meg, hiszen a forróvizes kivonás pontos informáci-

Összefoglalás A HWP (Hot Water Percolation) forróvizes talajextrakció a talaj pillanatnyilag felvehetô tápelemtartalmát, ill. a könnyen oldható, deszorbeálható elemmennyiségét határozza meg. Az ökológiai gazdálkodás minôségbiztosítása szempontjából ez az egyik legjelentôsebb paraméter, mivel a mûtrágyák kizárása által ebben a gazdálkodási formában nem kerülnek könnyen felvehetô tápelemek a talajba, ezért mennyiségük a mûtrágyázott talajokkal szemben alacsony. 2006-ban és 2007-ben 17, hazánk fôbb talajtípusain mûködô ökogazdaság területérôl származó talajmintán végeztünk a foszfor és kálium tartalom HWP módszerrel történô meghatározása mellett az AL-oldható foszfor és kálium tartalomra, továbbá az Arany-féle kötöttségre, CaCO3 tartalomra, pH-ra és humusztartalomra kiterjedô laboratóriumi vizsgálatot. A fôbb eredményeket az alábbiakban foglaljuk össze: 1. A vizsgált talajminták 79%-a igen jó-jó AL – P2O5 ellátottsággal, 22%-a pedig igen jó-jó AL – K2O ellátottsággal rendelkezik, amely nem elvárt a közepes tápanyag ellátottságra törekvô ökológiai gazdálkodásban és amely a talajok az átállás elôtti túltrágyázására vezethetô vissza. 2. A HWP módszerrel mért értékek a növények által pillanatnyilag felvehetô tápelemek mennyiségét mutatják, melyek szintén alátámasztják az elôbbi megállapítást, továbbá pozitív korrelációt (P: R=0,6397, K:R=0,3842) mutatnak az AL módszerrel mért értékekkel. Kulcsszavak: HWP forróvizes talajextrakció, ökológiai gazdálkodás, pillanatnyilag felvehetô tápelemtartalom.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

35

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scientific section

Irodalom BIOKONTROLL KHT (2006): Az ellenôrzés és tanúsítás rendszere, www.biokontroll.hu, Budapest DIERCKS, R. (1986): Alternativen im Landbau. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart p. 379. EGNER, H. – RIEHM, H. – DOMINGO W. (1960): Unterschuchungen über die chemische Bodenanalyse als Grundlage für die Beurteilung des Nährstoffzustandes der Böden II. Chemische Extractionsmetoden zur Phosphor und Kaliumbestimmung. Kungl. Lantbrukshögsk. Ann. 26:199-215. ENTZ, M.H. – GUILFORD, R. – GULDEN, R. (2001): Crop yield and soil nutrient status on 14 organic farms in the eastern portion of the northern Great Plains. Can. J. Plant Sci. 81:351354. FÜLEKY, GY. – CZINKOTA I. (1993): Hot Water Percolation (HWP): A new rapid soil extraction method. Plant and Soil 157:131135. FÜLEKY, GY. (1996): Talajvizsgálatok szerepe a biogazdálkodásban. Környezet és Fejlôdés VI:5-6. FÜLEKY, GY. (szerk.) (1999): Tápanyag-gazdálkodás. Mezôgazda Kiadó, Budapest p.714. GABEL, D.(2001): Einfluß der Bodenbewirtschaftung des ökologischen Landbaus auf die Stickstoff-Dynamik während der Umstellungsphase. in: Hohenheimer Bodenkundliche Hefte (Hrsg.: Kandeler, E. et al.) Universität Hohenheim, Stuttgart p. 191. KAHNT, G. (1986): Biologischer Pflanzenbau – Möglichkeiten und Grenzen biologischer Anbausysteme. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart p. 228.

Hot Water Percolation (HWP) Method for assay of easy soluble P and K elements of soils in organic farming Summary The HWP (Hot Water Percolation) method is a soil extraction method measuring the available, easily soluble, desorbable elements. It is an important parameter for the quality management in organic farming, because in this mineral fertilizers are not allowed, so the available nutrients have a low quantity. In 2006 and 2007 we collected 17 soil samples from organic farms on typical Hungarian soils and examined them of following parameters: phosphorus and potassium content measured by the HWP and the AL methods, cohesion with the method of Arany, CaCO3 content, pH and humus content.

36

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

KOVÁCS, D. (2001): Különbözô eljárással készült komposztok összehasonlító vizsgálata. Diplomamunka SzIE-MKK, Gödöllô p. 79. KOVÁCS, G.- CSATHÓ, P.(2005): A magyar mezôgazdaság elemforgalma 1901-2003 között. MTA-TAKI, Budapest p. 260. MÉM NÖVÉNYVÉDELMI ÉS AGROKÉMIAI KÖZPONT (1979): Mûtrágyázási irányelvek és üzemi számítási módszer. Budapest p. 66. MÜLLER, T. – RIEHLE, J. – SCHLEGEL, I. – LI, Z. – SCHENCK ZU SCHWEINSBERG, VON, M. – MICKAN, H. – SABAHI, H. – SCHULZ, R.(2007): Leguminosenkörnerschrote und andere vegetabile Dünger im ökologischen Gemüsebau. in: Beiträge zur 9. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau Band 1 (Hrsg.: Zikeli, S. et al.), Universität Hohenheim, Stuttgart pp. 49-52. RADICS, L. (2001): Ökológiai gazdálkodás – Általános kérdések, Növénytermesztés, Állattenyésztés. Dinasztia Kiadó, Budapest p. 316. SCHACHTSCHABEL, P. – BEYME, B. (1980): Löslichkeit des anorganischen Bodenphosphors und Phosphatdüngung. Zeitschrift f. Planzenernährung u. Bodenkunde 143:306-316. SCHILLING, G. (2000): Pflanzenernährung und Düngung. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart p. 464. SCHNUG, E. – ROGASIK, J. – HAUEKLAUS, S. (2003): Die Ausnutzung von Phosphor aus Düngemitteln unter besonderer Berücksichtigung des ökologischen Landbaus. Landbauforschung Völkenrode 53:1-11. WELSH, C. – TENUTE, M. – FLATEN, D. – GRANT, C. – ENTZ, M.(2006): Organic Crop Management and Soil Phosphorus – Better Crops 90:6-

Our results can be summarized in the following points: 1. 79% of the analysed soil samples have a very good – good AL - P2O5 content and 22% a very good – good AL - K2O content, which is surprising in the organic farming with the aim having a middle PK content. The reason for that is the high fertilization in the conventional farming before changing to organic farming. 2. The easily plant available P and K ions examined by the HWP method shows also a high PK content because of the same reason as described in point no 1. The values measured with the AL and HWP methods have also a positive correlation (P: R=0,6397, K:R=0,3842). Keywords: HWP Hot Water Percolation, organic farming, available nutrients

Technika

techics

> N  a gy S á n d or ME N y e rs a n ya g e lô k é s z í t é s i é s K ö r n y e zeti Elj á rá s t e c h n i k ai I nt é z e t

Hulladék biomassza

aprítása 1. Bevezetés

A biomassza a fosszilis energiahordozók után a legjelentôsebb erôforrás jelenleg a világon. Energiaforrásként számításba vehetô hulladék (másodnyersanyag) biomassza-féleségek alapvetôen három csoportba sorolhatók: • hagyományos mezôgazdasági termények melléktermékei és hulladéka (szalma, kukoricacsutka, kukoricaszár stb.), • erdôgazdasági és fafeldolgozási hulladék (faapríték, fanyesedék, fûrészpor, háncs stb.), • másodlagos (állati) biomassza (trágya, stb.) [3]. A biomassza energiatartalma hasznosítható közvetlen tüzeléssel, alkohollá való erjesztéssel üzemanyagként, növényi olajok észterezésével biodízelként, kémiai átalakítás után éghetô gázként ill. folyékony üzemanyagként, anaerob fermentálás után biogázként. A biohulladékok további felhasználásuk elôtt az esetek nagy részében elôkészítést igényelnek, melynek része a biomassza aprítása. A szemcseméret csökkentése állateledel ill. élelmiszeripari felhasználás során is fontos szereppel bír a szálas anyagok esetén (pl.: lucerna, fûszerek, stb.).

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

37

Technika

techics

Sandor, NAGY Process Engineering Rawmaterial Preparation and Environmental Process Engineering Institute, University of Miskolc

Comminution of waste biomass material 1. INTRODUCTION After fossil energy carriers biomass represents the second main power resource in our current world. Biomass waste material considered as secondary energy resource can be classified into three major categories: • By-products and wastes of conventional agricultural production (straw, corn-cob, and stalk, etc.), • Wastes associated with forestry and woodworking (chips, scraping, sawdust, phloem, etc.), • Secondary biomass from animal breeding (manure and the like) [3]. The energy stored in the biomass may be utilized in several ways including direct combustion, fermentation to fuel alcohol, esterification of vegetable oil to obtain bio-diesel fuel, chemical transformation to obtain combustible gases or liquids, anaerobic fermentation to obtain biogas. In most cases bio-waste shall undergo pre-conditioning treatment prior to actual utilization. Comminution is a part of such conditioning. Size-reduction also plays an important role in preparing animal feed or other food products from fibrous materials (like alfalfa, spicery, etc.). 2. COMMINUTING EFFECTS For comminution of biomass suitable dynamic effects are shearing, cutting and attrition. In comminution machines utilizing shear- or cutting force size reduction is made by cutting tools moving (rotating) facet o each-other. The characteristic dynamic force in such machines is shearing. Other machines, also used in agriculture, utilize on collision and impact force (hammer mill) where the impact between high-speed rotary hammers or sheet-hammers and the biomass results in comminution of the latter. In the following two sub-sections behavior of various materials exposed to

38

Biohulladék

2. Aprítási igénybevételek A biomassza-nyersanyag aprítására meg­felelô igénybevételek nyírás, vágás ill. dörzsölés. A nyíró, vágó aprítógépekben az aprítást az egymással szembe mozgó (forgó) vágó, nyíró szerszámok végzik. A jellemzô meghatározó igénybevétel a nyírás. A nyírási igénybevétel mellett megtalálhatóak az ütô igénybevétellel dolgozó gépek is a mezôgazdasági alkalmazásban (kalapácsos törô), ahol legnagyobb részben a nagy sebességgel forgó kalapácsok ill. lemezkalapácsok biomas�szával történô ütközésének hatására következik be az aprítás. A következô két alfejezetben az anyagok alakváltozási viselkedését ill. a biomas�szák aprításakor fellépô legfontosabb igénybevételi módokat (vágás, nyírás) ismertetjük. 2.1 Anyagi tulajdonságok A szilárd anyagok alakváltozási viselkedésük (fajlagos alakváltozás-feszültség diagram) alapján csoportokba sorolhatók (2.1.1. ábra). Nemlineáris-rugalmas osztályon (2.1.1/a) belül a gumi-rugalmasak (nagy deformáció kis feszültség hatására) ill. rideg viselkedés (kismértékû deformáció és nagy feszültségek) különböztethetôk meg. A biomasszákra, biohulladékokra nem jellemzô a rideg viselkedés. A rugalmas-képlékenyek anyagok (2.1.1/b) a folyáshatárig rugalmas viselkedést mutatnak, a továbbiakban irreverzibilis alakváltozást szenvednek, megfolynak. A viszko-elasztikus (2.1.1/c) viselkedésre befolyással bír a hômérséklet és a feszültségváltozás sebessége. A reális anyagok többé-kevésbé kevert alakváltozási viselkedést mutatnak.

2.2 Vágó, nyíró igénybevételek Nyírás A nyírás során a lemezes ill. szálas anyagot annak nyírási felületén eltolva elrendezett a nyíró-él pár elôször képlékenyen deformálja (és keményíti), majd elszakítja (2.2.1 ábra).

b = u + 2 y/3 MB = F b A nyíróerô nagysága: F=pA p - maximális fajlagos nyíróerô [Pa] A - nyírt felület [m2] p = k τm τm (laboratóriumban mért) nyírószilárdság k - korrekciós tényezô (a laboratóriumi és az üzemi feltételek közötti eltérés) A nyomaték maximális értéke: Mmax=b Fmax = kAτmb [ Nm ] b – erôkar [m] b = u + 2 y/3 MB = F b The value of shearing force: F=pA p – maximum specific shear [Pa] A – size of the cut surface [m2] p = k τm τm shear resistance (laboratory data) k – correction factor (for compensation of deviations between lab and in-péant conditions) Maximum moment of force: Mmax=b Fmax = kAτmb [ Nm ] b – arm of the force [m] 2.2.1. á b r a : E r ô ta n i v i s z o n y o k a n yír á s s or á n [ 1] / F ig u r e 2.2.1: F or c e s c on d ition s u n d er s h ea r in g [ 1]

2.1.1 ábra: Tes tek a l a kvá ltozá s a ( σ- éb r ed ô n or m á l f es zü lts ég , ε – fa j la g o s alakváltozás ) [ 4] / F ig u r e 2.1.1: D ef or m ation of b od ies ( σ- a r i s i n g n o r ma l s t r e s s , ε – specific def or m ation [ 4]

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Technika

A folyamat során a szerszám (F erôvel) elsôként megnyomja az anyagot, amely ennek hatására a nyírórésben (u) meggörbül, a nyomófeszültségek a nyíró-él környezetében koncentrálódnak, ezáltal MB hajlító nyomaték lép fel és Ft oldalirányú erô ébred. A nyíróerô növelésével a nyíró-éleknél keletkezô képlékeny zónák összeérnek, az elmozdulás egy meghatározott értékénél pedig repedések keletkeznek, amelyek gyorsan tovaterjednek a vágandó felületen. Az u rés optimális értékénél a két repedés közvetlenül egymásba fut. Ha az u rés kisebb az optimálisnál, akkor a repedések egymást elkerülik, amelynek következtében összekötô felület (híd) alakul ki, majd az a vágóerô hatására híd is szétszakad és ezzel befejezôdik a nyírás. [1] Vágás A vágást jellemzi, hogy a szétválasztási zóna a vágókés közvetlen környezetében egyenes vonal mentén az aprítandó anyagban terjed. Az aprítandó anyag így a vágókés mentén fellépô nyomófeszültségek hatására (ami a szétválasztáshoz szükséges húzófeszültségeket biztosítja) és az ék feszítô hatása által kerül szétválasztásra. Az ellen-késdarab ellentartóként szolgál, és a vágást csak a késhez mért legkisebb távolsága befolyásolja. [10]

2 . 2 . 2 á b r a : Vá g á s / Fig ure 2.2.2: Cutting

Nyíró áramlás A relatív gyenge szilárdsággal bíró anyagok (pl.: használt papír zagy) feltárására nyíróáramlások és intenzív turbulens mezôk is használatosak. Az ekkor fellépô nyíró-igénybevételek kímélô szétválasztást eredményeznek.

„A biomassza

strain forces as well as the most important dynamic effects.

energiatartalma hasznosítható közvetlen tüzeléssel, alkohollá való erjesztéssel üzemanyagként, növényi olajok észterezésével biodízelként, kémiai átalakítás után éghetô gázként ill. folyékony üzemanyagként, anaerob fermentálás után biogázként.”

techics

2.1 Material properties Solid materials can be classified in terms of their behavior (represented by specific deformation vs. strain diagram - Figure 2.1.1) under strain. The class of non-linear resilience (Figure 2.1.1/a) includes two different material types, namely rubber-like (high deformation under low strain) and brittle (small deformation under high strain) ones. Brittle behavior is not a characteristic feature of biological wastes or biomass. Flexi-elastic materials (Figure 2.1.1/b) show flexible behavior up to their yieldpoint. Under stress over yield-point they undergo irreversible deformation (flaw). The behavior of viscoelastic materials (Figure 2.1.1/c) is influenced by temperature and the rate of straining. Real materials, more or less, show a combined behavior under strain. 2.2 Cutting and shearing effects Shearing Lamelliform or fibrous materials are at first plastically deformed (also hardened) then broken by a pair of offset cutting blades (Figure 2.2.1) In a first step the shearing tool presses (with the force F) the material forcing it to bend in the shearing gap (u). Compressing forces concentrated in the proximity of cutting edges generate MB bending moment and an Ft lateral force. Under increasing force the elastic zones along the shearing edges adjoin and, after a certain dislocation rapidly spreading cracks are formed on the shear surface. With optimally adjusted u gap two cracks directly converge to each-other. With less than optimal u gap the cracks are deflected leaving a connection surface (bridge) between the two surfaces of the cut. The cut is completed when under continued effect of the force the bridge breaks off. [1] Cutting A characteristic feature of such cutting is that the splitting zone of the material propagates linearly along the close proximity of the cutting blade. In such cutting the material is separated by effects of the compressing strain arising along the cutting edge and the wedge action of the blade (the compressing strain also provides the pulling force required for splitting of the cut surfaces). The counter piece of the blade serves as a support, and except for it minimum distance from the cutting blade, has no influence on

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

39

Technika

techics

3. BERENDEZÉSEK

the cutting process.[10] Shearing flow For disintegration of relatively lowstrength materials (waste paper pulp) shearing flow and intensive turbulent fields are also utilized. Sheer-forces in such disintegration process results in gentle splitting of particles. 3. EQUIPMENTS A wide variety of communition machines is available. Beyond that of minerals, the size reduction of fibrous and glutionous materials (like wheatstraw) is gaining increasing importance. Various investigations demonstrate that comminution of fibrous biomass is preferably made in two steps. In a first step (where x < 50 mm. energy demand ~ 11 kWh/t) application of a hammer-mill or cutting mill type bale breaker seems reasonable. For fine comminution (where x = 0.5 to 5 mm, energy demand ~ 30 to 100 kWh/t) cutting mill, percussion mill or ipact mill are used. The specific energy (work) demand of communition is increasing with increasing water content of the raw material and the work demand exponentially increases with decreasing target particle-size. [6, 7] The most important machinery used for comminution of waste biomass is shown hereunder. Cutting mill This type of equipment is most frequently used in fine crushing and grinding processes (Figures 3.1 and 3.2). With horizontal cutting mills high speed rotor (5… 25 m/s) equipped with cutting knives is rotated in a stable casing with knives on its inside surface (stator knives). Actual cutting takes place in the floating grain zone above the stator knives when the rotary knives pass by stator knives. The comminution zone is bordered by a bottom sieve Positioning of the rotor knives depends on the nature of the subject crushing task. Various blade positioning mostly used in wood chipping are shown hereunder. Rotary shear/shredder In preliminary, coarse and medium grade crushing of soft, plastic, tough and viscoelastic fibrous and waste materials like sugar beet, corn (cob and stalk), wood sticks (as well as rubber, thin wall metal objects) easily reducible by shearing rotary disc type shear/shredder machines are preferably used. With such machines two or four low speed rotary discs are found (Figure 3.4).

40

Biohulladék

Az aprítási feladatokra nagyszámú aprítógép áll rendelkezésre. A szálas, nyúlós anyagok (pl. búzaszalma) aprítása egyre nagyobb jelentôséggel bír az ásványi nyersanyagok aprítása mellett. Kutatások kimutatták, hogy például a szálas biomasszák aprítását több lépcsôben célszerû elvégezni. Elsô lépésként (x< 50 mm; kb. 11 kWh/t) bálabontó aprítógép alkalmazása szükséges, amely a legtöbb esetben kalapácsos törô vagy vágómalom elvén mûködik, majd a finom aprításhoz (x50=0,5..5 mm; kb. 30..100 kWh/t) vágómalmot, ütôcsapos malmot illetve kalapácsos törôt alkalmaznak. A fajlagos aprítási munka a feladott anyag nedvességtartalmának növekedésével ill. a termék szemcseméretének csökkenésével exponenciálisan nô. [6, 7] A hulladék biomasszák aprításának legfontosabb gépei kerülnek bemutatásra a következôkben. Vágómalom Ezt az aprítógépfajtát leggyakrabban a finomaprításánál, ôrlésénél alkalmazzák (3.1–3.2.ábra). Horizontális vágómalom esetén a nagy fordulatszámú (5…25 m/s) vágókésekkel felszerelt vágó-rotor egy nagyon stabil házban forog, amelyen álló vágókések helyezkednek el: aprítás az álló és mozgó kések egymás melletti elhaladásakor következik be az álló kés feletti szemcsefelhôben. Az aprító-teret alul egy fenékszita határolja.

3.2 á b r a : F ü g g ô l e g e s t e n g e ly û vá g óm a l om [ 2]

(1) feladótölcsér; (2) törôtölcsér; (3) markoló; (4) kopásálló kés; (5) gyûrûs vágóhézag F ig u r e 3.2: V ertic a l c u ttin g m il l [ 2]

(1) feed hopper; (2) breaker cone; (3) grab; (4) wear-resistant knife; (5) ring-like cutting gap

A rotoron a kések elhelyezésének módját a mindenkori aprítási feladat határozza meg. A fa aprítás területén alkalmazásra kerülô kialakításokat a következô ábra mutatja:

3.3. á b r a : Vágómalmok fa aprítására [4]

(a) „vállfeladás”; (b) hengeres behúzórendszerrel ellátott; (c) láncos elôtolás; (d) hidraulikus elôtolás F ig u r e 3.3: C u t t i n g m i l l s u s e d f o r w o o d c h ippin g [ 4]

(a) „collar charge”; (b) cylindrical drawing-in mechanism; (c) feed conveyor; (d) hydraulic feeder

3.1 ábra: Vízs z i n t e s t e n g e ly û vágóm alom [ 2]

(1) ház; (2) rotor (3) vágókés; (4) sztatorkés (5) szitarács; (6) adagolótölcsér Figure 3.1: Hor izon ta l c u ttin g m il l [ 2]

(1) Casing; (2) rotor (3) rotor knife; (4) stator knife (5) sieve; (6) feed hopper

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Forgótárcsás nyíró-aprítógép A nyírással elônyösen aprítható lágy, képlékeny, szívós, viszko-elasztikus és szálas anyagok, hulladékok, többek között cukorrépa, kukorica (csô, és szár), fagallyak (valamint mûanyagok gumi, vékonyfalú fémtárgyak) elô-, durva- és középaprítására a forgótárcsás nyíró/ aprítógépek elônyösen alkalmazható. A gép házában két vagy négy darab kis kerületi sebességgel forgó rotor van (3.4 ábra).

Technika

3 . 4 á b r a : Fo r g ó tá r c sá k kialakítása kétrotoros gépekné l [ 5] / F i g u r e 3 . 4 : P o s i t i on in g o f r otary shear/shredder with two- rotor ma c h in es [ 5]

A rotorokon egymás mellett felváltva elhelyezett vágó- és távtartó tárcsák helyezkednek el. Az aprítás szembeforgó fogakkal is ellátott tárcsák között nyírással (körolló) és tépéssel történik. Felépítésüket, amit két vagy négy darab, 0,2…0,6 m/s alatti kerületi sebességgel forgó rotor jellemez. Forgótárcsás nyíró-aprítógép alkalmazásakor a kis kerületi sebesség miatt, általában kisebb energia bevitel mellett, csekély zajjal valósítható meg a nyírás-vágás, tetszés szerinti darabokra vágja a feladott anyagot (pl. cukorrépa). A forgótárcsás gépeknél az aprítás az egymásba nyúló vágótárcsák oldalélei (résméret <0,3…0,5 mm) és fogai által történik. Minthogy a nyíró- ill. vágó-igénybevételhez általában <1 mm résméret szükséges. Az oldalélek nyírnak, a fogak pedig, mivel az esetek többségében a fogcsúcsok és a távtartó tárcsák közötti távolság több mm-t is elér, fôként tépnek. Speciális lehúzó szerkezetek megakadályozzák, hogy a letépett és a keletkezô résen áthúzott darabot a fogak magukkal vigyék. Az

aprított anyag méretét a vágótárcsák szélessége, a tárcsák átmérôje (kerülete) és a fogak tárcsánkénti száma határozza meg. [5] Forgó tépô-csavaró aprítógépek A forgó tépô-csavaró aprítógépek kis terhelési sebesség mellett dolgoznak. A forgó csavaró aprítómûvekben (3.5. ábra) a rájuk jellemzô -az aprítandó anyagban fellépô hajlításból, csavarásból eredô- húzó-igénybevételt a legtöbbször vízszintes tengelyû rotorra szerelt fogak hozzák létre. A fellépô húzó-igénybevétel iránya szerint rendszerezhetôk ezek a berendezések. A rotor tengelyére merôleges húzó-igénybevétellel dolgozik a 3.5 ábrán látható f) jelû berendezés. A húzó-igénybevétel párhuzamos a rotor tengelyével a g) gép esetén. A kettô kombinációja a h) aprítógép. A rotoros tépô-csavaró aprítógépek alkalmasak többek közt háztartási lom (4..20 kWh/t), fa (15..40 kWh/t), papír- és kartonpapír-hulladékok, valamint nedves és tapadós ömlesztett anyagok (pl. komposzt (<11 kWh/t) ) aprítására. [1]

3 . 5 á b r a : Forgó tépô- csavaró-aprítógépek és rotor kialakításuk [1] / F i g u r e 3 . 5 : R i p p e r s an d th eir r ot ors [ 1]

techics

On the rotors cutting and spacer discs are alternately positioned. Sizes reduction is effected by shearing and shredding taking places between the discs (circular shears) also equipped with “tooths” facing each-others. Their design is characterized by two or four low peripheral velocity (0.2 … 0.6 m/s) rotary discs. The applied low peripheral velocity results in low energy uptake and low noise level. Additionally, target size of the charged material (e.g. sugar beet) can arbitrarily be selected. With rotary shear/shredder size reduction is effected by interpenetrating lateral edges of the discs and their “teeth” (the gap between discs is <0,3…0,5 mm) For generating effective shearing and cutting forces a gap less than 1.0 mm is required. Side edges exert mainly shearing forces while the teeth are mainly shredding the material since the distance between tips of the teeth and the spacer discs may be of several millimeters. Special stripper devices prevent the shreds to be pulled by teeth. Resulting particle size depends on the width and diameter (circumference) of the discs as well as on the number of teeth located on the discs [5] Rippers Rotary tearing/ripping crushers operates at low working speed. In such crushers (Figure 3.5) the required torsion/ripping strain is generated in the material to be comminuted by cogs most frequently fixed on horizontal rotors. Such machines may be classified after the orientation of arising tearing stress therein. Tearing stress perpendicular to the rotor axis is utilized in the machine type marked “f” in Figure 3.5. In case of machines marked with “g” (screw shredders) in said figure, the arising tearing stress is parallel to the rotor axis. A combined effect is utilized by machines marked with “h”. The rippers may be used for crushing of household bulk refuse (energy demand = 4.2 kWh/t), wood (15….40 kWh/t, waste paper and cardboard as well as wet and/or sticky bulk materials (e.g. compost, 11kWh/t) [1]. High speed rotary shredders Rotary shredders working with various cogs, knobbles or knives are very versatile and highly preferable for use with fibrous materials, like paper – e.g. the machine illustrated at the right in the figure below. The figure illustrates two of such machines.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

41

Technika

techics

In such machines size reduction characteristically takes place between the shredding/ripping elements on the rotor and the shredding/ripping teeth fixed on the casing [4] Characteristic features of paper and cardboard wastes require the application of hammer mills with serrated or saw-tooth shape anvil (Figure 3.6/b). With such machines the torsion and bending stresses required for crushing of the processed material shall inevitably be reached. Hammer mill Such equipment is suitable for crushing and milling of soft, fragile and fibrous materials alike, including cereals, potatoes or sugar beet. Particle size of the crushed products may be varied in a wide range so they are applicable for both coarse crushing, fine crushing and. The hammers are located in sheet-steel casing together with a high speed rotor. The rotors are equipped with hinged crushing tools (hammers, driving rings). The arising centrifugal force makes the crushing elements in radial arrangement and thus the elements break the feed material. Peripheral velocity of rotors of coarse shredders varies between 20 to 30 m/s while that of medium grade shredders and fine grinders varies in the range of 30 to 40 and 60 to 100 m/s, respectively. The operating principle of hammer mills (Figure 3.7) is based on collision/impact forces: the material crushes when colliding with the hammer and/or the wall of the working space. When comminuting fibrous materials with a hammer mill certain shearing stress is also generated. For improvement of resulting comminution through increased shearing stress so called dead knives (stator knives) are also frequently installed. The high speed crushing tool (hammers hinged onto the rotor) passes through between such dead knives [8]. Residence time of the crushed material and its resulting particle size are determined the mesh-size of the built-in screen. (The maximum particle size is equal to half of the screen’s mesh size). Fineness of the granulated product is controlled by variation of the screen’s mesh (generally between 2 to 12 mm). Correlation between “Q” mass flow rate of the crushed product and “Vd “ rotor or drum volume: [3]: Q = 43 Vd, Where: Vd = D2 π L / 4,

42

Biohulladék

Gyorsjárású rotoros tépô­be­ren­de­zé­ sek Nagyon sokoldalúak a fogakkal, bütykökkel ill. késekkel ellátott rotorokkal dolgozó tépôberendezések, amelyek jól alkalmazható rostos anyagok, a jobb oldali gép pl. papír aprítására. Példaképpen két ilyen berendezés látható az ábrán:

Ezek az ütôszerszámok a centrifugális erô hatására radiálisan elmozdulnak, az ôrlôtérbe bevezetett anyagok ezek által aprózódnak. Durvatörôk fogórészének kerületi sebessége 20…30 m/s, középaprításra szolgáló gépeké 30…40 m/s, ôrlôké 60…100 m/s. A kalapácsos törôk (3.7 ábra) alapvetôen ütésen-ütközésen alapuló

a)

b)

3.6 ábra. Gyorsjárású rotoros tépôk / F ig u r e 3.6: H ig h - s peed r ota ry s h r ed d er s

(3) rotor; (4) tépôfogak; (5) gépház; (6) kémlelô/karbantartó nyílás; (7) fésûfog; (8) ôrlôpálya; (9) rosta; (10) fogasléc; (11) tépôfogakkal ellátott lengôkar

Papír-shredder PALLMANN kialakítási móddal PALLMANN design paper shredder

(3) rotor; (4) ripping teeth; (5) casing; (6) monitoring/ maintenance hole; (7) quill; (8) milling track; (9) sieve; (10) gear-rack; (11) swivel arm with ripping teeth

Ezekre a típusokra jellemzô, hogy az aprítás a rotoron lévô tépôegységek, és a házra erôsített fésûfogak ill. tépôfogakkal ellátott lengôkar között jön létre. [4] A papír és kartonpapír hulladékok jellemzô aprítási tulajdonságai fésûs vagy fûrészfogalakú üllôkkel ellátott kalapácstörôk alkalmazását tették szükségessé (3.6.ábrán a b) berendezés). Ezeknél a berendezéseknél elengedhetetlen, hogy az aprítandó darabok hajlításával és csavarásával kapcsolatban lévô, aprításhoz megkívánt húzó igénybevételt elérjük. Kalapácsos törô Ezek a berendezések lágy, törékeny és szálas anyagok aprítására is alkalmasak, a szemcsés terményekre éppúgy, mint a burgonya vagy a cukorrépa készre aprítására. Töretük szemcsemérete igen széles tartomány fog át: durvatörésre is, finomaprításra és ôrlésre egyaránt használhatók. A kalapácstörô egy acéllemezházban helyezkedik el, ahol egy gyorsan forgó rotor található. A rotoron csuklós ütôszerszámok (kalapácsok, verôgyûrûk) helyezkednek el.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

aprítógépek: az anyagot a kalapácsok ütése, és az ôrlôtér falához való ütközés aprítja. Szálas anyagok aprítása során egyfajta nyíróerô is fellép. A jobb aprítás elérésének érdekében (nyíróerôk növelése) gyakran álló ellenkéseket is beépítenek, ezek közt halad nagy sebességgel a rotorra rögzített kalapács (ütôszerszám) [8]. Az anyag gépben való tartózkodási idejét a rosták perforációja szabja meg, úgy az elérendô szemcsenagyságot is. Az aprított anyag átlagos szemcsemérete azonban lényegesen kisebb, mint a rosta lyukmérete (a maximális szemcseméret a lyuknyílás fele). A dara finomságának szabályozása rosta nyílásméretének változtatásával végezhetô el, melyek lyukátmérôje általában 2–12 mm között változik.

Technika

techics

D – drum diameter measured at hammer tips [m], L – rotor length [m]. Figure 3.8 illustrates a 10 t/h output capacity unit used for two stage comminution of wood chipping by hammer mill to particle size below 1.0 mm. Mass flow-rates and energy input data are also shown.

G

3.7 ábra: Kalapácstörôk vázlatos rajza

A–G: lengôkalapácsos gépek; A lefelé ütô; B vízszintesen ütô, C felfelé ütô; D vízszintesen és (vagy) lefelé ütô kalapácsokkal, ráccsal; E vízszintesen ütô rácsnélküli, reverzálható fordulatú gép; F és G zárt házú, az ôrleményt légárammal elszállító vízszintes, ill. függôleges tengelyû gépek; H merev ütôtestû (verôszárnyas) malom; I dezintegrátor (kétkalitkás ütôpálcás malom); J diszmembrátor (egy forgótárcsás ütôpálcás malom); K takarmányfeldolgozásra kifejlesztett berendezés F i g u r e 3 .7 : Illu str at ion of ham m er m ills

A through G: machines with swivel hammers; A downward impact; B horizontal impact, C upward impact; D horizontal and/or downward impact hammers with grid ; E horizontal impact, reversible rotation machine without grid; F and G machine with closed casing, horizontal or vertical shaft, the crushed product removed by air-stream; H paddle-mill with rigid striker; I disintegrator; J dismembrator; K equipment specifically developed for conditioning of animal feed

A Q dara-tömegáram és a Vd dobvagy rotortérfogat kapcsolata [3]: Q = 43 Vd, ahol: Vd = D2 ω L / 4, D - a dobátmérô a kalapácshegyeken mérve [m], L - rotorhossz [m].

A 3.8 ábra egy 10 t/h különbözô faaprítékok 1 mm alá ôrlésére alkalmas kétlépcsôs aprítási technológiát mutat, feltüntetve a tömegáramokat és a szükséges teljesítményeket.

References [1] Csôke B.: Material Processing – Comminution and Classification, University of Miskolc, Department Process Engineering – university paper [2] Schubert, G.: Aufbereitung metallischer Sekundärrohstoffe. Band.I.VEB Deutscher Verlagfür Grundstoffindustrie, Lepizig.1983 [3] Kacz K., Neményi M.: (Renewable energy soirces) Megújuló Energiaforrások. Publisher: Mezôgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest, 1998 [4] Zerkleinerungstechnik für das Recycling von Abfällen und Schrotten Schubert, G. [5] Jackel,H.-Schubert, G.: Die Zerkleinerung der Abfälle mittels Rotorscheren. Freiberger Forschungshefte, 1997. A840.p.82-98 [6] Scheibe, W Schnedelbach, G. Lippek, E: Energetische Aspekte der Zerkleinerung nachwachsender Rohstoffe. Freiberger Forschungshefte, 1997. A840.p.215-222 [7] (2nd interim report on a development project aiming at establishing domestic production of coal based bio-briquette). A hazai szénbiobrikettgyártás megalapozását szolgáló kutatás fejlesztés (II kutatási részjelentés), ME Eljárástechnikai Tanszék, Dec. 2004 [8] Bernhardt, G., Firus, S.: Zerkleinereun von Boden und Halmgütern (Stroh und Holz) aus der Sicht der Minimierung der spezifischen Energie. Freiberger Forschungshefte, 1997. A840.p.57-71 [9] Tarján, G.: Mineral processing. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1981. [10] G. Schubert, S Bernotat: Comminution of non-brittle materials. Int. J. Miner. Process. 74S (2004) S19-S30 [11] Luis S. Esteban, Juan E. Carrasco: Evaluation of different strategies for pulverization of forest biomasses. Powder Technology 166 p.139-151, 2006

3.8 ábra: Fa hulladékok aprítása két lépcsôben kalapácsos törôkkel [11] / Figure 3.8: Comminution of wood chipping in two stages by means of hammer mill [11]

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

43

Technika

techics

FELHASZNÁLT IRODALOM [1] Csôke B.: Elôkészítéstechnika – Aprítás és osztályozás. Miskolci Egyetem, Eljárástechnikai Tanszék, Tanszéki jegyzet [2] Schubert, G.: Aufbereitung metallischer Sekundärrohstoffe.Band.I.VEB Deutscher Verlagfür Grundstoffindustrie, Lepizig.1983 [3] Kacz K., Neményi M.: Megújuló Energiaforrások. Mezôgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest, 1998 [4] Zerkleinerungstechnik für das Recycling von Abfällen und Schrotten Schubert, G. [5] Jackel,H.-Schubert, G.: Die Zerkleinerung der Abfälle mittels Rotorscheren. Freiberger Forschungshefte, 1997. A840.p.82-98 [6] Scheibe, W Schnedelbach, G. Lippek, E: Energetische Aspekte der Zerkleinerung nachwachsender Rohstoffe. Freiberger Forschungshefte, 1997. A840.p.215-222 [7] A hazai szénbiobrikettgyártás megalapozását szolgáló kutatás fejlesztés (II kutatási részjelentés), ME Eljárástechnikai Tanszék, 2004 december

44

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

[8] Bernhardt, G., Firus, S.: Zerkleinereun von Boden und Halmgütern (Stroh und Holz) aus der Sicht der Minimierung der spezifischen Energie. Freiberger Forschungshefte, 1997. A840.p.57-71 [9] Tarján, G.: Mineral processing. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1981. [10] G. Schubert, S Bernotat: Comminution of non-brittle materials. Int. J. Miner. Process. 74S (2004) S19-S30 [11] Luis S. Esteban, Juan E. Carrasco: Evaluation of different strategies for pulverization of forest biomasses. Powder Technology 166 p.139-151, 2006 ■

WELL COVERED.

M E G Ú J UL Ó ENERgIA F ORRÁSOK

RENE W ABLE

ENER G Y

SOURCES

> D  r. G y u r ic z a C s ab a Sz e nt I st v á n e g y e t e m

Többcélú energianövényünk a cukorcirok Az elmúlt néhány évben Magyarországon is egy élénkebb vita kíséri az energetikai célra termesztendô növények felhasználásának lehetôségét. Az energianövények felhasználási köre rendkívül sokrétû lehet, kukoricából, különbözô gabonafélékbôl bioetanolt gyártanak, a napraforgó, a repce és egyéb olajnövények a biodízel elôállításához szolgáltatnak alapanyagot, a különbözô fás és lágyszárú növények a hô- és villamos energia elôállításában jöhetnek számításba, míg nagy hozamú növényeinket a biogázüzemek hasznosíthatják. Hazánkban még kevéssé terjedt el a többcélú és perspektivikus energianövény a cukorcirok, amelynek legfontosabb termesztési tudnivalóit és felhasználási lehetôségeit mutatjuk be.

46

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

A cukorcirok jelentôsége A cukorcirok a szemescirok közeli rokona, a pázsitfûfélék családjába tartozó növény. Afrika sztyeppe- és szavannaterületein ôshonos. Legnagyobb területen az USA-ban és Ázsia egyes országaiban (elsôsorban Indiában) termesztik. Míg a mérsékelt égövi országokban fôként silótakarmánynak termesztik, addig trópusi, szubtrópusi területeken elterjedt a cukorlé nyerés céljából történô termesztés. Cukortartalma nagyobb a cukorrépánál, a 18-20 %-ot is elérheti, ami azonban nem kristályosítható. A II. világháború után ezt a tulajdonságát számos helyen ki is használták, a cukorgyárak beindulásáig a belôle kisajtolt és besûrített cukorszirup helyettesítette a kristálycukrot. Napjainkban hazai vetésterülete eléri a 20 000 – 30 000 hektárt, ennek legnagyobb részét az állattenyésztés hasznosítja silózott takarmány formájában. Az utóbbi években felfokozott érdeklôdés tapasztalható a cukorcirok alternatív hasznosítására, amelynek alapvetôen két módja lehet: 1. a közeljövôben létesülô biogázerômûvek számára alapanyagot szolgáltat. Az állattenyésztésben keletkezô trágyamennyiség önmagában nem fogja fedezni a szükségleteket, ezért elkerülhetetlen a nagy biomassza tömeget produkáló növényfajok termesztésbe vonása. 2. >

WELL DONE!

GORE™ Cover is the most economic and best performing solution for the treatment of organic waste and composting – providing highest odor and emission control. • Optimized Process Control for Producing Consistent Quality Compost • Recognized as The Leader for In-Vessel Composting Worldwide • Approved and Proven in over 150 Composting Plants in more than 20 Countries • Flexible in Design, Easy to Expand and for Input Volumes as little as 2,000 tons to greater than 200,000 Tons per Year • For Green Waste, Food Waste, other Source Separated Organics, Biosolids and MSW – over 2 million Tons per Year worldwide.

W. L. Gore & Associates Phone: +49 89 4612-2726 • Fax: +49 89 4612-42726 • [email protected] Profikomp® Ltd. Phone: +36 28 512-490 • Fax: +36 28 422-880 • info@profikomp.hu

wellcovered-welldone.com GORE, GORE™ Cover are trademarks of W.L. Gore & Associates. DA110

M E G Ú J UL Ó ENERgIA F ORRÁSOK

RENE W ABLE

ENER G Y

SOURCES

Dr. Csaba Gyuricza, Sznt István University

Sweet sorghum, our multipurpose energy crop The significance of sweet sorghum Sweet sorghum is a close relation of sorghum, and is classified into the Graminacae family. It is native to African steppes and savannas. Its largest growing areas are found in the US and in Asian countries (India primarily). While in the temperate zone it is mostly grown for silage, in tropical and subtropical areas it is mainly grown for sugar syrup. Its sugar content is higher than that of sugar beet, and can reach as much as 18-20 %. It cannot, however, be crystallized. After World War II this productive characteristic of sweet sorghum was made use of extensively: until traditional sugar production could be re-started, the syrup obtained and then condensed from sweet sorghum was used in the place of crystallized sugar. Today in Hungary sweet sorghum is grown on about 20 000 – 30 000 hectares. Most of it is then utilized as silage fodder. In recent years, interest in the alternative utilization of sweet sorghum has grown. Basically, there are two options available: 1) raw material for biogas plants due to be established in the close future. Needs of these energy plants cannot be met solely with manure generated in animal husbandry, so plants with a high biomass yield will additionally need to be grown; 2) it can be a noteworthy alternative to corn in bioethanol production when the appropriate technology is used. Related research and development work has already been started: universities, research institutes and interested companies are cooperating to find appropriate solutions.

A fajták köz ött j el en tôs eltér és ek l eh etn ek / T h e r e ca n b e c o n s i d e ra b l e differences b etw een th e s pec ies

A bioetanol elôállításban a kukorica méltó alternatívája lehet a szükséges technológia alkalmazásával. Az ezzel kapcsolatos kutató-fejlesztô munka beindult, amelynek során egyetemek, kutatóintézetek, valamint a hasznosításban érdekelt vállalkozások dolgoznak együtt. A cukorcirok környezeti igénye A cirok forró égövi eredetû növény, innen származik kitûnô szárazságtûrô képessége is. A legkülönbözôbb éghajlatú országokban termesztik, azonban Magyarország a cukorci-

A biogáz elô á l l ítá s b a n va l a m en n yi n övén yi r és z h a s zn os íth ató / A l l p la n t pa rt s can be utilized in b iog a s pr od u c tion

The environmental needs of sweet sorghum Sweet sorghum originates from tropical countries – hence its excellent drought resistance. Although it can be grown under varied climatic conditions, Hungary is the northernmost border of its growing area. It can mainly be grown safely in the southern part of the country. During the vegetation period, sweet sorghum requires a 3000° C temperature sum, and for germination soil temperature must be between 12-16 °C. It does not demand any

48

Biohulladék

rok termesztésének északi határát jelenti. Biztonságos termesztésére elsôsorban az ország déli része alkalmas. A vegetációs idôszak folyamán 3000° C hôösszeget igényel, csírázásához 12-16 °C-os talajhômérsékletre van szükség. A talajokkal szembeni igénye nem számottevô, a jelenleg termesztett fajták már csaknem valamennyi termôhelyen biztonsággal termeszthetôk. Egyedül a sekély termôrétegû, szélsôséges vízgazdálkodású, valamint az 5 pH alatti savanyú talajok jelentenek termesztési kockázatot. A kukoricához képest lé-

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

M E G Ú J UL Ó ENERgIA F ORRÁSOK

nyegesen igénytelenebb a talajokkal szemben. A cirokfélék a csapadék mennyiségére kevésbé érzékenyek, mint a hômérsékletre. Kiváló a vízhasznosító képességük, emiatt különleges helyet foglalnak el a biztonságosan termeszthetô növények között, ugyanis a cirok egy egység szárazanyaghoz 132-170, a zab 272, a napraforgó már 375 egység vizet fogyaszt el. Fontos még azt is megemlíteni, hogy míg nagy aszályban más növények kiégnek, vagy elvénülnek addig a cirokfélék könnyen és gyorsan regenerálódnak az aszály után. Ez többek között annak is köszönhetô, hogy a cirokfélék képesek teljesen leállítani életfolyamataikat a szárazság alatt és az újbóli esôs idôszakban pedig újraindítani azokat. Az egyre gyakoribbá váló aszályok miatt így hazánkban is felértékelôdhet a szerepe a jövôben. A termesztés módszere A cukorcirok az elôveteményre nem igényes, nyáron és ôsszel lekerülô elôvetemény után egyaránt következhet. Száraz év után nagy vízfelhasználású elôvetemény (pl. lucerna, kukorica) után érdemes kerülni a termesztését. Monokultúrában nem termeszthetô, de két-három évig maradhat ugyanazon a területen. Nagyon jól beilleszthetô a vetésváltás rendszerébe a kukoricatermesztô területek is, mivel a cirok kukoricabogárral fertôzött területen is biztonsággal termelhetô. A cukorcirok gyökérzete dús, sûrûn

behálózza a talajt, mélyen gyökerezik, ami a kedvezô vízfelhasználás alapját jelenti. Száraz évjáratban ezért különösen meghálálja a növény a mély talajmunkát, ami az alapmûvelés esetén a 30-35 cm mély szántást jelenti. A nedvességveszteség csökkentése, valamint a kora tavaszi gyomok kelésének elôsegítése érdekében a talajfelszínt hengerrel le kell zárni. Ebben az esetben az április végi május eleji magágykészítéssel sok gyomot ki tudunk irtani. Ezt a munkát kombinátorral, ásóboronával vagy tárcsával végezhetjük. A cukorcirok akkor vethetô, ha a talaj hômérséklete eléri a 12-14 °C-ot, ami április vége, május elejére tehetô. A kukoricánál sekélyebbre kell vetni, nem szabad 3-5 cm-nél mélyebbre helyezni a magokat. Az ajánlott sortávolság 50-70 cm közötti, ami összességében akár 160-200 ezer hektáronkénti tôszám kivetését is lehetôvé teszi. A cukorcirok kezdeti fejlôdése vontatott, ezért különösen fontos, hogy a talaj gyommentes legyen, mert egyébként a gyomok elnyomhatják a csíranövényeket. A gyomszabályozásban fontos szerepe van a sorközmûvelésnek, mivel a gyomirtó szerekre érzékeny lehet. A kezdeti vontatott fejlôdés után a növények intenzív növekedésnek indulnak, hetente akár 30-50 cm-t is nôhetnek. Ettôl kezdve a kultúrnövény hamar túlnövi és elnyomja a gyomnövényeket. A kifejlett növények magassága elérheti a 4 métert, ami lehetôvé teszi, hogy hektáronként akár 80-100 tonna zöldtömeget adjanak. A viaszérett nö-

RENE W ABLE

ENER G Y

SOURCES

specific soil type; species cultivated today can be grown in almost any soil without problems. Only very shallow soils, extreme water management needs, and acidic soils with a pH below 5 pose cultivation risks. In terms of soil properties, sweet sorghum is less demanding than corn. Sorghum species are less susceptible to the amount of precipitation than to temperature. They have excellent water utilization properties, and are thus classified as plants that can be grown with security. For one unit of dry matter, sorghum requires 132-170, oat 272 and sunflower 375 units of water. Furthermore, it is important to mention that while drought causes other plant species to burn out or grow old prematurely, sorghum species regenerate easily and quickly after dry periods. This is partly due to the fact that sorghum species are capable of completely suspending their vital processes during drought spells and restarting them again when there is more precipitation. Because of more frequent droughts, the role of sweet sorghum may increase. Cultivation method Sweet sorghum does not demand the use of any specific prior crop; it can be sown after either the spring or autumn crop. Following a dry year, it is advisable to avoid sowing it after a crop that requires a great amount of water (e.g. clover or corn). It cannot be cultivated as a monoculture crop, but it can be grown in the same area for two or three years. It fits well into the crop rotation system of corn-producing areas as sorghum can be grown safely even in corn rootworm infested areas. Sweet sorghum has exuberant roots that enmesh the soil densely. Its roots reach deep soil layers, which is the basis for the plant’s good water management. For this reason, it is worthwhile carrying out deep cultivation, especially in dry years (this means a 30-35 cm deep plowing of the soil). In order to reduce any loss of moisture and to discourage the growth of weeds in early spring, the soil surface needs to be sealed with a land roller. In this case, by preparing the seedbed at the end of April or beginning of May it is possible to kill a great amount of weeds. This work can be done using a seedbed combinator, a rotary spade barrow, or a disc harrow. Sweet sorghum can be sown when the temperature of the soil reaches 12-14 °C, which usually happens at the end of April or beginning of May. It needs to be sown more shallowly than corn - seeds should not be placed

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

49

>

M E G Ú J UL Ó ENERgIA F ORRÁSOK

more than 3-5 cm deep. The distance between rows should be between 50-70 cm, which makes it possible to grow about 160-200 thousand sorghum plants on a hectare. Sweet sorghum does not grow speedily at the beginning, so it is especially important that the soil be weed free, as weeds can easily suppress sorghum seedlings. Following this initial slow-growth period, plants start to grow intensively, they can grow as much as 30-50 cm a week. From this time on, sorghum will easily suppress any weeds. Mature plants can be as tall as 4 meters, so they can provide as much as 80-100 tons of green weight per hectare. The dry matter content of wax-ripe plants is about 30-34%. It is at this stage that the plant has the highest sugar content, so for bioethanol production wax-ripe plants need to be harvested. In the Institute for Plant Cultivation at Szent István University sweet sorghum cultivation has been studied and developed for several years. The past year was exceptionally dry and thus was unfavorable for the cultivation of both cereals and corn. In our experiments corn became burnt out in several plots and did not provide a harvestable yield while sweet sorghum remained fresh and green on brown forest soil with poor water and nutrient management properties, thanks to its excellent drought resistance and soil moisture utilization properties. Different species gave 65-85 t/ha green weight. The harvesting technique can differ based on the purpose of utilization. The harvest of eared sorghum needs to commence when ears have 30% moisture content. If sorghum is grown to provide silage, the wax-ripe plants need to be harvested using a straw chopper. The moisture content of shoots is 65-70% at this stage. Because of losses due to high sugar content and quick fermentation, for ethanol production it is best to harvest whole shoots without the leaves, which aids in storage and the reduction of sugar content.

RENE W ABLE

Biohulladék

SOURCES

vény szárazanyag-tartalma 30–34%. Ilyenkor a legnagyobb a cukortartalma is, ezért bioetanol elôállítás céljára ekkor érdemes betakarítani. A Szent István Egyetem Növénytermesztési Intézetében több éve foglalkozunk a cukorcirok termesztéstechnológiájának fejlesztésével. Az elmúlt év rendkívül száraz, aszályos volt, ami nem kedvezett sem a kalászos gabona, sem a kukorica termesztésének. Kísérleteinkben a kukorica több helyen megégett, betakarítható termést nem adott, miközben a cukorcirok kiváló aszálytûrésének és talajnedvesség hasznosításának köszönhetôen a gyenge víz- és tápanyaggazdálkodású barna erdôtalajon üde zöld maradt, és a betakarítás idôpontjára fajtától függôen 65-85 t/ha zöldtömeget produkált.

A betakarítás módja a termesztési céltól függôen különbözô lehet. A szemes cirok betakarítását a szemek 30 %-os nedvességtartalmánál kell megkezdeni. A szilázs céljára történô termesztés esetén szintén viaszérett állapotban történik a betakarítás járvaszecskázó géppel. A hajtások nedvességtartalma ekkor 65-70 %. A nagy cukortartalom, a gyors erjedés és ebbôl adódó veszteségek miatt etanol elôállításra a legcélszerûbb az egész hajtások levél nélküli betakarítása, ami a tárolhatóság és a cukortartalom csökkenés miatt fontos. Energetikai hasznosítás Aratás után a cukorcirkot megtisztítják, majd közvetlen felhasználás elôtt tovább aprítják 5-10 cm-es darabokra. Ezt követôen kerülnek a növényi ré-

Az intenzív n öveked és n ek kös zön h etôen a g yom ok vis s za s zor u l n a k / A s a r e s u lt of intensive g r ow th , w eed s a r e r epr es s ed

Energetic utilization Following harvest, sweet sorghum is cleaned, and just before use is shredded into 5-10 cm pieces. Then the plant pieces are put in a press. After pressing, high sugar-content sorghum juice is gained. The by-product of this process is sorghum bagasse, rich in ligno-cellulose. Ethanol can be produced from the sorghum juice with the addition of yeast while the bagasse can be utilized in various ways: it can be burnt to produce

50

ENER G Y

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

M E G Ú J UL Ó ENERgIA F ORRÁSOK

B e ta kar ítá s elôt t a n övények a 4- 5 m éteres m agasságot is el ér h etik / B e f o r e h a rv est, plan t s c an b e as tall as 4- 5 m eters

szek a présgépbe. Préselés után nyerik ki a nagy cukortartalmú ciroklevet, míg melléktermékként a lignocellulózban gazdag cirokbagasz keletkezik. A préslébôl élesztô hozzáadásával etanol állítható elô, míg a bagasz egyéb módon hasznosítható: égetésével hôés villamos energia nyerhetô, komposztálható, papírgyártási alapanyag lehet, illetve takarmányozási célokat szolgálhat. Napjainkban világszerte két fô cukornövényt, a cukornádat és a cukorrépát használják cukoripari termékek elôállítására, újabban pedig etanol üzemanyag és bio-kemikáliák elôállítására is. A világon elôállított finomított cukor háromnegyedét, és az etanol üzemanyag háromötödét a déli-félteke szubtrópusi országaiban termesztett cukornádból állítják elô Brazíliában, Indiában, Thaiföldön és Ausztráliában. A finomított cukor és etanol üzemanyag fennmaradó részét az északi-félgömb mérsékelt égövi területein állítják elô cukorrépa és különbözô gabonafélék (elsôsorban kukorica) feldolgozásával Európában és Kína, illetve az Egyesült Államok északi területein. A cukorcirok energetikai célú felhasználása új utakat nyithat a magyar mezôgazdaság számára. A kukoricára alapozott indokolatlan mértékû bioetanol-üzem alapítási láz számára valós alternatívát jelenthet. A cukorcirok számára a hazai ökológiai adott-

ságok kiválóak, a termelési költség lényegesen kisebb, mint a kukorica esetében, a hektáronkénti alkohol kihozatal elérheti akár az 5  000 litert, ami a többi energianövénnyel szembeni versenyképességet növeli. A kalászos gabona és kukorica túlsúlyával jellemezhetô hazai vetésszerkezet egyhangúságát oldhatjuk cukorcirok vetésváltásba iktatásával. Az elônyök mellett azonban nem szabad elfeledkezni az energetikai hasznosítás nehézségeirôl sem. Az egyik legnagyobb probléma, hogy a növény a mérsékelt égövön csak szezonálisan áll rendelkezésre, és a tárolás, valamint a tárolhatóság és a cukortartalom tekintetében a folyamatos felhasználás érdekében még számos kérdésben kell megoldást találni. A másik nehézséget a levél nélküli egész szárrészek betakarítása jelenti. A gépi technológia hasonló a cukornád esetében alkalmazott eljárással, a nagyobb területen történô betakarítás gördülékeny levezetéséhez azonban a géppark fejlesztésére lesz szükség. A cukorcirok másik energetikai célú felhasználási lehetôsége a biogáz elôállításában van. Az elkövetkezô idôszakban sorra létesülô üzemek alapanyaga csak részben fedezhetô állati eredetû melléktermékekbôl, ugyanakkor a cukorcirok beltartalmi mutatói, nagy hozama, valamint a kis termelési költség miatt ilyen irányú hasznosításra is kedvezô lehetôségeket mutat. ■

RENE W ABLE

ENER G Y

SOURCES

thermal energy and electricity, it can be composted, and can also be used as a raw material for paper production or utilized as fodder. Today, there are two main sugar plants, sugar cane and sugar beet, that are used to produce sugar products, and more lately have also been used for ethanol fuel as well as pesticides and fertilizers. Globally, three quarters of all refined sugar and three fifths of all ethanol fuel produced is made from sugar cane cultivated in the sub-tropical countries of the southern hemisphere: in Brazil, India, Thailand and Australia. The rest of the refined sugar and ethanol fuel is obtained from sugar beet and various cereals (primarily corn) in the temperate countries of the northern hemisphere in Europe, China and the northern part of the US. Utilizing sweet sorghum for energy purposes gives new potential for agriculture in Hungary. It can be a real alternative to the sudden, unfounded surge of bioethanol plant establishment. The Hungarian ecological situation is excellent for cultivating sweet sorghum while cultivation costs are substantially lower than that of corn. The alcohol yield per hectare can be as much as 5 000 liters, which improves its standing in comparison to other energy crops. The monotony of the Hungarian crop structure, consisting mainly of cereals and corn, can be eased by including sweet sorghum in the crop rotation system. Besides the numerous advantages of the plant, one should not forget about difficulties in its use for energetic purposes. One of the greatest problems is that under temperate climate conditions the plant is only available seasonally. Additionally, from the point of view of storage, storing quality and sugar content numerous issues need to be solved. Still another challenge needs to be faced due to the difficulty of harvesting whole stalk parts. The machinery is similar to that used for the cultivation of sugar cane. However, the technology needs to be developed for harvests conducted on larger areas. Apart from utilization in bioethanol production, sweet sorghum can also be used in biogas production. The feedstock needs of biogas plants which are sure to be created in the close future cannot be satisfied solely by manure generated in animal husbandry. The characteristics of sweet sorghum and its high yield and low cultivation costs make the potential of this plant for utilization in biogas production high.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

51

nemzetközi

International

> D  r . A le x a L á szl ó , P ro f i ko m p K f t. D r . G y u r ic z a C s ab a, S z e n t I st v án e g y e t e m

Biomassza termelés és hasznosítás

Svédországban Svédországban, Európa egyik gazdasági szempontból legirigyeltebb államában járva az embernek folyamatosan az az érzése, hogy az egyszerûség, a környezet és a természet iránti tisztelet, valamint a gyakorlatias gondolkodás az itt lakók életének szinte minden pillanatában jelen van.

52

Biohulladék

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

A

Skandinávia “közepén”, mintegy 450 ezer km2-en elterülô Svédország a zord északi tundrák vidékétôl a Skandináv-hegység lejtôinek erdein keresztül a Balti-tenger parti síkságáig, illetve a tóvidéktôl a napos Skäne-félszigetig változatos tájakat foglal magába. Az itt élô lakosság – mintegy 8 és fél millió fô – gazdaságosan aknázta ki a természeti kincseket, ennek alapjaira építette föl virágzó gazdaságát, és hozta létre jóléti társadalmát. A mezôgazdaság legfontosabb ága a fakitermelés és erdôgazdálkodás, valamint az erre alapozott faipar, illetve export. A fakitermelés jól szabályozott, és nem veszélyezteti az erdôállományt. Tartós degradáció vagy drasztikus csökkenés veszélye nem áll fönn. A növénytermesztés súlypontja a Skäne-félsziget, ahol az éghajlati adottságok lehetôvé teszik szántóföldi növények (árpa, rozs, búza, cukorrépa stb.) termesztését. Északi irányba haladva egyre inkább az állattenyésztés kerül túlsúlyba, az északon élô lappoknál például a mai napig a rénszarvastenyésztés jelenti a legfôbb megélhetést. A tengeri és édesvízi halászat kevésbé jelentôs, mint a szom-

nemzetközi

International

László Alexa, Profikomp Ltd. Csaba Gyuricza, Szent István University

Producing and utilizing biomass in Sweden While traveling in Sweden, one of the most envied countries in Europe from the point of view of economic prosperity, one constantly has the feeling that simplicity, respect for nature and environment as well as practical thinking are always present in the minds of the population.

B i o m assza er ő mÛ En k öping városában / Biom ass power p la n t i n t h e t o w n o f E n kö pin g

szédos országokban, Finnországban vagy Norvégiában. A fejlett ipar alapját a rendelkezésre álló ásványkincsek, valamint a korszerû energiagazdálkodás képezi. Mindamellett, hogy a gazdaságuk egyik legfontosabb pillére az erdô­gaz­dál­kodás, élen járnak az energiafûz ter­mesztésben is. Az alábbi cikkben 3 különbözô méretû biomassza energetikai hasznosító mûvet mutatunk be, melyeket Enköping város környékén látogatottunk meg. Kisvárosi biomassza erômû Az elsô, a legnagyobb méretû erômû, egy kombinált, zárt rendszerû biomas�sza erômû Enköpingben, amely szorosan együttmûködik a városi szennyvíztisztító teleppel és a szomszédos mezôgazdasági termelôkkel (energiafûz-elôállítás). A kombinált erômû elsôsorban a 20  000 fôs város lakosainak és intézményeinek melegvíz-ellátását szolgálja. Ezidáig a lakosság 95%-a kapcsolódott rá a rendszerre, de az elôállított energia elegendô lenne a 100%-ra is. A melegvíz-ellátáson túlmenôen a biomassza erômû fedezi a város áramellátásának 50%-át is, valamint a távfûtô rendszer energiaigényének egy részét is.

„A kombinált erômû elsôsorban a 20 000 fôs város lakosainak és intézményeinek melegvíz-ellátását szolgálja. Ezidáig a lakosság 95%-a kapcsolódott rá a rendszerre, de az elôállított energia elegendô lenne a 100%-ra is.”

Sweden is situated in the ‘middle’ of Scandinavia encompassing an area of about 450 thousand km2 with diverse landscapes from the bleak northern tundra through the wooded slopes of the Scandinavian mountains to the coastal plains of the Baltic Sea, as well as lakes and the sunny Skäne peninsula. The Swedish – numbering about 8 and a half million people – have exploited their natural resources economically having built up a prospering economy as well as a well-functioning welfare state. Two of the most important fields of agriculture are logging and forestry with an associated wood industry and export market for products. Logging is well-regulated and does not endanger forests. There is no risk of permanent degradation of or drastic reduction in forested areas. The most important area for plant cultivation is the Skäne peninsula where climatic conditions make it possible to grow arable crops (barley, rye, wheat, sugar beet, etc.). Moving to the north, animal husbandry takes over from plant cultivation. For example, in Lapland herding reindeer still provides the most important contribution livelihoods. In Sweden, salt and fresh-water fishing are less important than in neighboring Finland or Norway. The country’s highly developed industry is built on available minerals as well as state-of-the-art energy management. While one of the most important pillars of Sweden’s economy is forestry, the country is also a leader in willow production for energetic utilization. What follows below is an introduction to power plants of 3 different sizes, all of which utilize biomass, and are situated around Enköping.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

53

nemzetközi

International

Small town biomass power plant The first plant we introduce is at the same time the largest: it is a combined, closed system biomass power plant in Enköping. It maintains close cooperation with the sewage treatment plant of the town as well as with farmers in the area (for energy willow production). In the first place, the power plant provides hot water for the population of the town (about 20,000 people) and the various organizations operating there. So far, 95% of the population benefit from the system, but the energy produced in the plant would be sufficient to provide for the entire population. Beyond hot water, the biomass plant also provides 50% of the electricity as well as a certain percentage of district heating. The power plant has the following parameters: Electricity output: Heating output (boiler): Vapor pressure at turbine:

22.5 MW 55 MW 100 bar 100,000 ton/year, 400,000 m3/year

Biomass demand:

The main parameters of the district heating system are as follows (2005): Consumers connected: Delivered heat: Total district heating pipeline: Total water volume in the system: Buffer water storage capacity:

11,480 consumers (1,160 households) 206 GWh 83 km 3,400 m3 7,000 m3

Kezelt szenn y v í z a z e rÔm Û s z o m s z é d s á g á ban , h á t t é r b e n a f Û z ü lt e t v é n n y e l / Treated sewa g e water in th e n eig h b or h ood of th e pow er pl a n t w ith a w il l ow plantation in th e b a c kg r ou n d

Az üzem jellemzôi: Elektromos output: Fûtési output (bojler): Gôznyomás a turbinánál: Biomassza fogyasztás:

22,5 MW 55 MW 100 bar 100 000 tonna/év, 400 000 m3/év

Source: Wendelin Müller-Wille 2006

In this biomass power plant, 15% of the 100,000 tons of wood needed are from short rotation coppice willow energy plantations. Connecting the sewage treatment plant to the biomass power plant According to Swedish legislation – primarily to protect the Baltic Sea – the nitrogen content of treated sewage water still needs to be reduced by half. To achieve this, an excellent opportunity is offered in the agricultural areas situated near the sewage treatment plant, where willow for energy is grown (Nynas farm). Nutrient supply for the willow is provided by the treated sewage water and sludge as well as ash from the biomass plant. This solution provides all the phosphorus and potassium required by the plants, and also 50% of the nitrogen. With the help of the willow plantation, the amount of nitrogen in the treated sewage water was reduced from 120 tons/year to 60 tons/year (19992000) while phosphorus was completely

54

Biohulladék

A távfûtô rendszer fôbb adatai (2005.) 11 480 fogyasztó (1160 lakás) Szállított hô: 206 GWh Teljes csôvezeték: 83 km Teljes vízmennyiség: 3400 m3 Puffer víz tározó kapacitás: 7000 m3 Csatlakozott fogyasztók:

Forrás: Wendelin Müller-Wille 2006

Ebben a biomassza erômûben a 100 000 tonna éves faszükséglet 15%-át fedezik a rövid vágásfordulójú fásszárú energetikai célból termesztett fûzbôl. A szennyvíztisztító telep csatlakozá­ sa a biomassza erômûhöz A svédországi jogszabályok alapján – elsôsorban a Balti tenger védelme miatt – a szennyvíztisztító teleprôl távozó tisztított szennyvízben a nitrogéntartalmat a továbbiakban is a felére kell csökkenteni. Erre kiváló lehetôséget biztosít a szennyvíztisztító telep mellett elhelyezkedô,

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

fûztermelést végzô mezôgazdasági terület (Nynas farm). A fûz tápanyag-utánpótlását egyrészt a tisztított szennyvíz és iszap, valamint a biomassza erômûbôl kikerülô hamu biztosítja. Ezzel a megoldással a foszfor és kálium szükségletet teljes egészében fedezni tudják, a nitrogénigénynek pedig az 50%-át. A fûzültetvény segítségével egyébként a tisztított szennyvízben lévô nitrogén mennyiségét 120 tonna/évrôl, 60 t/évre (1999-2000), a foszfor mennyiségét pedig 0-ra tudták csökkenteni. Hazai körülmények között is elgondolkodtató megoldás lehetne a szennyvíziszap-komposzt és a fahamu együttes hasznosítása energiaültetvényekben, ami a tápanyagutánpótlás mel­lett környezetvédelmi problémákat is megold. A Szent István Egyetemen elvégzett vizsgálatok igazolják, hogy e komposztok nehézfémtartalma egyik esetben sem lépte túl az elôírt határértéket, ugyanakkor a gyors növekedésû fafajok nagy koncentrációban képesek felvenni azokat. A fûztermesztést végzô Nynas farm egy 80 hektáros fûzültetvény, amelynek ebben a hármas (erômûszennyvíztisztító-mezôgazdaság) rendszerben két fô célja van. Az egyik a biomassza termelés, amelyet a fûz rövid vágásfordulója miatt folyamatosan tudnak az erômû részére biztosítani,

nemzetközi

Hamu %

Pernye %

Különbség be/ki g/ha/év

10

90

-9,5

55

194,5

183

50

50 139,5

Cr

41

26,1

13

60

40

20

80

25

30

70

15

13

20

80

324

341

20

80 -407

Hg Ni Pb

A f Û z a má so d ik é v v é gére akár a 7 m é t e r e s mag assá g ot e lérheti / By the e n d of t h e se c o n d y ear, willow plants c a n r e ac h 7 met e r s in height

Zn

9,8

0,34 28 9,86 731

Hamu + iszap g/ha/év

1,1

Cu

Cd

Salix input 25% felvétel

Iszap és víz (öntözési projekt)

lehetett volna a betakarító géppel elvégezni a 4. éves ültetvénynél. A szennyvíziszap kezelése során keletkezô víztelenített iszapot hamuval összekeverve juttatják ki a környékbeli Enköping környékén lévô mintegy 1200 hektáron telepített fûzültetvényre (a mennyiség évente az ültetvények 10%ára elegendô). Az illetékes Talajvédelmi Hatóság 12 évre szóló engedélyt adott ki a hamu-iszap mezôgazdasági hasznosítására. A fûz további kedvezô hatása ebben a projektben az, hogy a kadmium legnagyobb részét felveszi a talajból, elégetése során pedig elektrosztatikus filter segítségével a kadmium 90%-os hatékonysággal leválasztható, így egyfajta talajtisztítást is végzünk a fûzzel. Az alábbi táblázatban bemutatjuk néhány nehézfém körforgását a projektben:

Nehézfém

a másik pedig a tisztítóból kikerülô szennyvíz további tisztítása, a jogszabályi megfelelôség érdekében. A szennyvíz 25% nitrogént tartalmaz a tisztító telepre bekerülésekor, 1%-ot a tisztítás után, amely mennyiségileg még mindig 30.000 m3-t azaz 30 tonna nitrogént és 1 tonna foszfort jelent. A téli idôszakban a tisztított szennyvizet természetesen tárolni kell, mert ebben az idôszakban nem lehet a területre kijuttatni, de májustól szeptemberig csepegtetô öntözôrendszeren keresztül ki tudják adagolni a fûzültetvényre. Ehhez 350 km öntözôcsô rendszer áll rendelkezésükre, amely minden második sorban helyezkedik el, így a betakarításkor nem sérül meg. A fûzültetvényt 6 szegmensre osztották, amelyek mindegyikét napi 3 órán keresztül öntözik, összesen 200.000 m3 tisztított szennyvizet juttatva ki a területre. Ez 3 mm csapadékot helyettesít, amellyel gyakorlatilag megduplázzák az évi 500 mm csapadékmennyiséget. Tápanyag-utánpótlás szempontjából 270 kg nitrogént és 7 kg foszfort jelent évente ez a fajta öntözés, ezért a kezdetben tervezett 4 évesrôl 3 évesre kellett lecsökkenteni a vágásfordulót, mivel olyan intenzív volt a fûz növekedése, hogy a vágást nem

0,75

0,33 12,9

0,4

-14,9 -0,01 -15,1 5,14

Forrás: Wendelin Müller-Wille, 2006

Közepes méretû biomassza erômû – faluban Biomassza erômûvet természetesen nem csak városi, hanem falusi méretben is lehet hatékonyan üzemeltetni. A meglátogatott erômû, amelyet három mezôgazdasági termelô épített meg és üzemeltet egy 15 éves szerzôdés birtokában, egy 800 háztartásos falu melegvízellátását és fûtését biztosítja. A biomas�sza „erômû” amely kívülrôl leginkább egy garázshoz hasonlít 0,9 MW fûtési outputot állít elô. Az összes termelése 3 GWh, a biomassza igénye évente 1500 tonna, mintegy 6000 m3. Az erômûben egyidejûleg egy heti biomassza mennyiséget lehet tárolni, a közvetlenül mellette kialakított szabad területen további egy hónap apríték szükséglete raktározható. A csôhálózat hossza 1,2 kilométer, ezzel biztosítják a lakóházak és a köz-

International

removed. The combined utilization of wood ash and sewage sludge compost in energy plantation could be considered a good solution in Hungary too. This would help solve environmental issues as well as issues related to nutrient supply. Experiments conducted at Szent István University showed that the heavy metal content of composts was never more than the mandated limits. At the same time, fast growing species can absorb such metals in high concentrations. Nynas farm, where energy willow is grown on 80 hectares, has two main objectives in this triple (power plant/ sewage treatment plant/agriculture) system. One of them is to produce biomass, which they are able to do by through cultivating short rotation coppice willow. The second goal is further treatment of sewage water released from the treatment plant in order to achieve legal compliance. The sewage water contains 25% nitrogen when entering the treatment plant, and 1% when leaving it, which still amounts to 30,000 m3 or 30 tons of nitrogen and 1 ton of phosphorus. Obviously, in winter sewage water needs to be stored as it cannot be put on the land, but from May to September it can be channeled to the willow plantation through a trickle irrigation system. For this, a 350 km long irrigation system was built with pipes in every other row, so that it is not damaged at harvest time. The willow plantation is divided into 6 sections, each of which is irrigated for 3 hours every day, thus using altogether 200,000 m3 treated sewage water. The amount of water the plants receive this way is equal to 3 mm precipitation. This way the farm basically doubles the yearly amount of precipitation, which is 500 mm in this area. In terms of nutrient supply, this type of irrigation supplies 270 kg nitrogen and 7 kg phosphorus every year, as a result of which the cutting rotation interval had to be reduced from 4 years to 3 at the start because the willows grew so intensively that harvesting machines would not have been able to harvest them in the 4th year. Dehydrated sewage sludge generated during the treatment of sludge is mixed with ash and then transferred to the 1200 hectare willow plantation around Enköping (the amount is sufficient for about 10% of the plantation). The competent Soil Protection Authority has issued a permit allowing agricultural utilization of the ash-sludge mix for 12 years.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

55

nemzetközi

International

10 50 60 20 30 20 20

90 50 40 80 70 80 80

Difference in/out g/ ha/year

Fly ash %

Sludge and water (watering project)

Bottom ash + digested sludge g/ha/year

9.8 0.75 1.1 55 194.5 183 41 26.1 13 0.34 0.33 0.4 28 12.9 25 9.86 15 13 731 324 341

Bottom ash %

Cd Cu Cr Hg Ni Pb Zn

Salix input 25% take-up

Heavy metal

A further positive characteristic of the willow plants in this project is that they take up the majority of cadmium from the soil. When burning, the cadmium can be separated at 90% efficiency using an electrostatic filter. Thus, growing the willow is additionally useful for soil remediation. The following table shows the cycling of certain heavy metals in the project.

-9.5 139.5 -14.9 -0.01 -15.1 5.14 -407

Source: Wendelin Müller-Wille, 2006

Medium-sized biomass power plant in the village Naturally, biomass power plants cannot be operated efficiently only in towns but also in villages. The power plant that we visited was established and is operated by three growers in the frame of a 15 year contract for providing hot water and heating for a village with 800 households. The biomass power plant, which from the outside looks more like a garage, produces 0.9 MW thermal output. Total production is 3 GWh, and biomass demand is 1,500 tons, amounting to about 6,000 m3. In the power plant biomass sufficient for one week can be stored, and in an area directly adjacent to this, chips sufficient for an additional 4 weeks can be stored. The pipe system is 1.2 km long and ensures that households and public institutions are connected to the power plant boiler. Unlike public institutions, households can connect to the system on a voluntary basis, and, at the moment, the majority have already chosen to do so. Compared to natural gas based heating, their savings can be as much as 30-50 %. The 15 tons of ash generated as a result of biomass burning is used as potassium fertilizer by the growers. The fuel used in this power plant is woodchip from local forestry industry. Neither the cropland nor the amount of forest in the area makes the establishment of energy plantations necessary. At the same time, to ensure the safe long-term availability of fuels for biomass power plants of this size in Hungary, the cultivation of energy crops would be worth considering. There is a

56

Biohulladék

HÔ energiáva l 800 h á zta rtá s t el l á tó m in ier ôm û / Th e m i n i p o w e r p la n t p r o v i d es therm al ene r g y f or 800 h ou s eh ol d s

intézmények csatlakozását az erômûhöz (kazánhoz). A közintézmények mellett a lakóházi csatlakozás önkéntes, de már jelenleg is a lakosság nagy része döntött a biomassza fûtés mellett. A földgáz alapú fûtéshez képest a megtakarítás jelentôs, akár 30-50% is lehet. Az égetés során keletkezô 15 tonna hamut, káliumtrágyaként használják fel a gazdák. Az erômû alapanyagát a helyi viszonyoknak megfelelôen ebben az esetben elsôsorban az erdészeti apríték jelenti, sem a szántóterület, sem az erdô aránya nem teszi szükségessé erre a mennyiségre energetikai ültetvény létesítését. Magyarországon ugyanakkor az ilyen méretû kiserômûvek létesítésekor is érdemes a hosszútávon biztonságos alapanyag elôállítás miatt ültetvényeket telepíteni, amelyekre jelentôs összegû (200  000 Ft/ha) telepítési támogatás vehetô igénybe. Ha egy ekkora erômû apríték igényének legfeljebb 50%-át fedezzük szántóföldrôl, mindössze 50-60 hektáros ültetvény kialakítása szükséges, amelyhez a kedvezô feltételek csaknem mindenhol adottak Magyarországon is. Biomasszatüzelés családi házban A biomassza-hasznosítás harmadik módja az egyedi szintû biomassza tüzelés, amely a legrégebbi hagyományokkal rendelkezik. Ennek a módszernek az újdonságát a pellet és brikett, illetve a közvetlen aprítéktüzelés adja. Ez az eljárás lehetôvé teszi, hogy a fás- és lágyszá-

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

A tárolótérben egy heti apríték fér el / T h i s s t o ra g e p la c e i s la r g e e n o u g h f o r s tor in g en ou g h w ood c h ips f or a we e k

nemzetközi

International

considerable amount of funding available for this (200,000 HUF/ha). If no more than 50% of the woodchip needs of a power plant of this sized is covered using energy crops grown on arable land, a plantation of about 50-60 hectares is needed - favorable growing conditions for which are available almost all over Hungary.

E g y h ázta rtás energi aellátását biztosító k azánház – a p e l l e t b e t ö lt é s e t e h e r au t ór ó l törté n ik / Boiler room which provides ener g y f or on e h ou s eh ol d – p e l l e ts ar e load e d fr om a truck

rú növények fô- és melléktermékeibôl hozzunk létre hôenergia elôállítására alkalmas alapanyagot. A Svédországban meglátogatott nagyobb családi ház méretû pellettüzelési rendszernél az éves igény mindösszesen 6-10 m3 pellet, amely elegendô a 30-60 MWh éves melegvíz-igény 75%-ának kielégí-

tésére. Az energiaigény további 25%-át napkollektor biztosítja. A pellet kazánba történô adagolása automatikus. Ez a Nyugat-Európában terjedô fûtési módszer Magyarországon is egyre nagyobb érdeklôdésre tart számot, ugyanis a kazánok egyre kedvezôbb áron érhetôk el, az alapanyag is beszerezhetô, így a jelenlegi földgáz ár mellett 20-25 %-os költségmegtakarítás érhetô el. Ennél is kedvezôbbek a gazdasági mutatói az aprítéktüzelésnek, ugyanis ebben az esetben a pellet elôállításhoz szükséges energia költségével nem kell számolni, a betakarított és felaprított többnyire fás szárú energiaültetvénybôl származó alapanyag közvetlenül eltüzelhetô. Az erre a célra alkalmas kazántechnológia ma már elérhetô, célszerû azonban legalább néhány köbméteres (lehetôleg talajszint alá süllyesztett) tárolótér kialakítása, ami lehetôvé teszi akár több hétig elegendô apríték tárolását, illetve csigás felhordó segítségével annak kazántérbe juttatását. Fás szárú energianövény (pl. fûz) termesztése során a termôhelytôl, az évjárattól, a fajtától és a vágásfordulótól (1, 2, 3 év) függôen 14-27 t/ha/év biomasszával lehet számolni, ami közvetlen hasznosítás esetén 3-5 családi ház hôenergia elôállítását teszi lehetôvé. ■

Family-size biomass power plant The third type of biomass utilization is individual burning of biomass, and has the longest tradition. The innovation in individual plants is from burning pellet and briquette, or woodchips directly. The method used makes it possible to produce material suitable for burning from the main and by-products of woody as well as herbaceous plants. The pellet need of the rather large detached house we visited can be met using only 6-10 m3 of pellet (annually), which is sufficient to meet 75% of the annual 30-60 MWh hot water needs of the family. The remaining 25% of energy needs are met using solar panels. Pellets are fed into the boiler automatically. Heating systems like this are increasingly popular in Western Europe and are also likely to be popular in Hungary as boilers become available at more favorable prices, and the raw material becomes available for purchase. In this way, at current prices, a 20-25 % saving can be achieved compared to using natural gas. Burning woodchips can be even more economically favorable since in this case there are no energy costs that need to be covered in pellet-making. The fuel, mainly harvested and chopped woody energy plants, can be burnt directly. The appropriate boiler technology is available today. However, it is useful to build a several cubic meter storage place (ideally underground with a screw elevator for carrying the fuel to the boiler), which makes it possible to store woodchips sufficient for several weeks. If the fuel is made from a woody energy crop (e.g. willow), depending on growing area, year, species and cutting rotation (1, 2 or 3 years), about 14-27 t/ha/year biomass will be produced, which, in case of direct utilization, provides sufficient thermal energy for the heating of 3-5 detached houses.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

57

Termékek

Products

> B  a gi B e á ta , P r o fi k o m p K ft. Ul f H a rig, W. L .G o r e & A s s o ci at e s G m b H

Takart, levegôztetett prizmakomposztálás

– de milyen technológiával?

Beáta Bagi, Profikomp Ltd. Ulf Harig, W.L.Gore & Associates GmbH

Covered and aerated windrow composting – which technology to use? In recent years there has been intensive development of the methods of treatment of biodegradable organic waste in Hungary. Thanks to the adoption of European Union environmental regulations and consequently national as well as EU funding becoming available, numerous waste management investment projects have been implemented throughout Hungary. Composting plants are – literally – organic parts of these new plants. There is a need for these composting plants as

58

Biohulladék

M

agyarországon a biológi­ ai­lag bontható szerves hul­ladékok kezelése, a komposztálás területén az utóbbi években komoly fejlôdés tapasztalható. Köszönhetôen az európai uniós környezetvédelmi elôírások átvételének, és az ezekhez kapcsolódó hazai és uniós források rendelkezésre bocsátásának, számos olyan hulladékkezelési beruházás valósult meg országszerte, amelyeknek - szó szerint - szerves részét képezi a komposztáló telep. Szükség is van ezekre a telepekre, hiszen a jövôben a keletkezô települési szilárd hulladék mennyisége – beleértve a lakosságnál keletkezô konyhai bio- és kerti zöldhulladékokat is –, a várható fogyasztási tendenciákat figyelembe véve növekedni fog, kezelésüket pedig mindenképpen meg kell oldani. A ma még több helyen megfigyelhetô jelenség – mely szerint a hiába épül meg egy komposztáló telep, ha a szerves hulladékokat továbbra is a sokszor szigeteletlen, a környezetvédelmi elôírásoknak nem megfelelô, ezáltal olcsó átvételi díjakkal üzemelô lerakókra szállítják –, hamarosan megszûnik.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

2009. július 1-jétôl a mûszakilag nem megfelelô hulladéklerakóknak végleg be kell zárniuk, hulladékot a továbbiakban nem fogadhatnak. A Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium ezt követôen Magyarországon összesen 60-65 regionális lerakó üzemelésével számol. A mûködô lerakók ellenôrzése 2009. közepe után komolyabbá válik, szigorodó feltételek, valamint a lerakható hulladékok körének szûkülése várható. A már megépült, de még be nem üzemelt, illetve a most épülô komposztáló telepek jelentôsége tehát ezután fog igazán megmutatkozni. Ha a mostani beruházások során még nem is teljesen egyértelmû a jövôbeni üzemeltetés mikéntje, már most komoly hangsúlyt kell helyezni a kiválasztandó technológia majdani üzemeltetésére, üzemeltethetôségére. A kezelni kívánt nyersanyagok típusától, mennyiségétôl, valamint a komposztáló telep adottságaitól (infrastruktúra, izolációs távolság, stb.) függôen számos komposztálási technológia létezik világszerte. A takart, levegôztetett prizmakomposztálás az egyik közülük, amely ökológiai és ökonómiai szempontokat is

Termékek

„...a jövôben a keletkezô települési szilárd hulladék mennyisége – beleértve a lakosságnál keletkezô konyhai bio- és kerti zöldhulladékokat is –, a várható fogyasztási tendenciákat figyelembe véve növekedni fog, kezelésüket pedig mindenképpen meg kell oldani.”

figyelembe véve az egyik legnépszerûbb komposztálási technológia. Mivel a piac sokrétû, és naponta születnek új technológiák az iparban, a gyártóknak és a forgalmazóknak meg kell küzdeniük a fogyasztókért. A kérdés csupán az, hogy milyen eszközökkel? Mi az alábbiakban kísérletet teszünk arra, hogy a döntéshez hiteles információkat nyújtsunk. A döntés meghozatala során a kö­vet­ kezô információk jelenthetnek segítséget, támpontot: • A gyártó hírneve – Iparági vezetô-e? – Pénzügyi háttér – Globális szemlélet – Konkrét és megbízható garanciák, valamint a termék hosszú távon való beszerezhetôsége – Szabadalmak – A technológia folyamatos fejlesztése a hatékonyság, valamint a jogszabályi megfelelôség érdekében • A helyi képviselô hírneve – Helyi szolgáltatások – Gyors reagálás – A helyi igények ismerete • A termék mûszaki funkciói – Vízgôzáteresztô képesség – Szakítószilárdság – UV sugárzással szembeni ellenállás – Vízállóság – Zártság – Szagemisszió csökkentés – Kezelhetôség – Minôség – “BAT”, elérhetô legjobb technológia – A technológia rugalmassága – Biztonságos mûködtetés – A dolgozók és környéken lakók számára a legjobb védelmet nyújtja – Célnak való megfelelés • Referenciák – Referenciák száma – A referenciák “használhatósága” / ugyanarra a típusú hulladékra vonatkoznak? – A referenciák éve – A referencia telepekk mérete – A felhasználók elégedettsége • Az engedélyezés egyszerûsége – EU szintû elfogadottság a kibocsátások szempontjából – EU szintû elfogadottság a zárt rendszerû komposztálás szempontjából

Products

the amount of municipal waste generated - which includes household organic kitchen waste and green garden waste will increase in the future with expected increasing levels of consumption. And the question of how to treat this extra amount of waste will need to be resolved. At the moment, it is still possible to deposit (at a low cost) organic waste in often unsealed landfill sites where the requirements of environmental regulations are not fully met – and this while there are composting plants available and waiting to be used. However, this practice will soon have to be stopped, as from July 1, 2009 those landfill sites that do not use appropriate technology will be required to cease operation, and will no longer be permitted to deposit and manage waste. Based on calculations from the Ministry of Environment and Water, the country will need 60 to 65 regional waste disposal sites. The operation of waste disposal sites will be monitored more strictly, and fewer types of wastes are expected to be permitted to be deposited at the sites from the middle of 2009. Thus, the importance of composting plants which have already been built but are not yet in operation, as well as of those that are currently being built is going to be fully recognized. Even if the modus operandi of such investment projects is not yet clear, great emphasis needs to be placed on the selection of the most appropriate technology so that operations will be problem-free in the future. Globally, there are numerous composting technologies available depending on the type and amount of waste raw materials that need to be treated and the characteristics of the site (infrastructure, isolation distance, etc.). Covered and aerated windrow composting is one of the available technologies and is in fact one of the most popular when taking both ecological and economic criteria into consideration. The market for supplying these products is diversified and new technology is introduced every day, which means that manufacturers and distributors need to fight for customers. The important question is what kind of tools they decide to use to do this. With this article we try to provide the reader with credible information. In a decision-making process the following aspects may be considered: • The reputation of the manufacturer – A technology Leader? – Financial Background – Global approach – Solid Guarantees and availability of material over the long-term

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

59

Termékek

Products

– Patents – Continuous development of technology in order to ensure state-of-the-art in terms of legislation and efficiency • Reputation of local agent – Local services – Quick response – Understanding of local needs • Technical function – Water vapor transmission – Tenacity – UV resistance – Water resistance – Particle size efficiency – Reduction of odor emissions – Handling – Quality – BAT (Best Available Technology) – Flexibility of the technology – Safe operation – Best protection for workers and neighbors – Functionality • References – Number of references – Application-related references (used for same waste material?) – Proven lifetime of references – Size of reference sites – User satisfaction • Easy permitting – EU emission approval – EU in-vessel approval – EU quality approval • Economic viability – Investment costs – Energy and operation costs – Spare parts costs – Lifetime of individual components – Resources needed for operation – Low maintenance costs When purchasing decisions are made regarding types of equipment, the issues listed above have to be properly addressed in order to ensure good judgment. Many solutions are available, but their cost structure is very different. The solution that provides the highest value for money should mean, over the long-run, the most cost effective solution. Reputation of producer The reputation and capability of the technology producer is key to ensuring the proper functioning of a technology package. A leading technology company will always ensure that their technology reflects current demand and addresses such demand through state-of-the-art solutions; the success of which will assist in maintaining a good reputation and ensure the value of the pre-existing brands. The solid financial background of such a company will ensure that guarantees will

60

Biohulladék

– EU szintû elfogadottság a minôség szempontjából • Megvalósíthatóság gazdasági szem­pontból – Beruházási költségek – Energia költségek/üzemeltetési költ­sé­gek – Pótalkatrészek költsége – Az alkotóelemek élettartama – A mûködtetéshez szükséges erô­ for­rások – Alacsony karbantartási költségek Amikor a rendelkezésre álló technológiákat értékeljük, a jó döntés érdekében ezen kérdések mindegyikét alaposan meg kell fontolni. Sok megoldás közül választhatunk, amelyek mindegyike más és más költség struktúrával rendelkezik. Az a megoldás nyújtja a beszerzési költségért a legmagasabb értéket, amely hosszú távon a legköltséghatékonyabb választást jelenti. A gyártó hírneve A technológia gyártójának hírneve és rátermettsége kulcsfontosságú a technológia megfelelô mûködése szempontjából. Egy olyan vállalat, amely ágazatában vezetô szerepet tölt be, mindig biztosíték arra nézve, hogy a szállított technológia korszerû, hiszen a cég vezetô szerepe és jó hírneve múlik rajta. A vállalt garanciák betartására a cég megbízható pénzügyi háttere jelent biztosítékot. Amennyiben problémák merülnek fel, egy megbízható vállalat mindent meg fog tenni azért, hogy megoldja ôket, mivel hosszú távú elkötelezettséget vállalt. A legfontosabb szempont azonban annak biztosítása, hogy a technológiai rendszer alkotóelemei folyamatosan beszerezhetôk legyenek, valamint az, hogy a termék a jövôben is megtalálható lesz a piacon, ha cserére lesz szükség. A helyi képviselô hírneve Fontos, hogy a helyi képviselô és forgalmazó erôfeszítéseket tegyen arra, hogy minôségi termékeket és szolgáltatásokat szállítson. Hogy komoly vállalatok legyenek a partnerei, amelyekrôl tudjuk, hogy mindig a cél szem elôtt tartásával választják ki partnereiket. Fontos az is, hogy a képviselônek legyen globális és helyi szintû tapasztalatai, és fôleg szakmai hitelessége. Ezért az a legjobb, ha egy termék helyi képviseletét a szakma egyik piacvezetô cége látja el.

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

„Bizonyosodjunk meg arról, hogy a takaróanyag nem csupán egy „egyszerû” szemipermeábilis membrán, hanem hosszú évek kutatómunkája során speciálisan a komposztálás céljaira kifejlesztett takaróanyag.”

Termékek

A takaróanyag mûszaki funkciói A takart, levegôztetett prizmakomposztálás legfontosabb eleme az alkalmazott takaróanyag, annak minôsége, mûszaki funkciói. A komposztálás környezeti hatásait figyelembe véve a zártság kulcsfontosságú tényezô, hiszen kihat a komposztálás teljes biológiai folyamatára, a kezelés idôtartamára, a technológiai elemek tartósságára, az üzemeltetés körülményire (pl. szagemisszió, közegészségügyi szempontok), és természetesen a keletkezô komposzt minôségére is. Az feltehetôen mindenki számára teljesen egyértelmû, hogy egy termék rendeltetése milyen szinten befolyásolja adott célra történô használatát, használhatóságát. Bizonyosodjunk meg arról, hogy a takaróanyag nem csupán egy „egyszerû” szemipermeábilis membrán, hanem hosszú évek kutatómunkája során speciálisan a komposztálás céljaira kifejlesztett takaróanyag. A fejlesztés és folyamatos tesztelés során a takaróanyag szerkezeti és funkcionális kialakítása eleve a komposztálás során végbemenô fizikai, biológiai és kémiai változások figyelembevétele mellett, a szerves hulladékok lebomlásakor és át-

alakulásakor keletkezô olykor agresszív anyagok (pl. szerves savak, ammónia, ammónium) által okozott igénybevételekhez alkalmazkodva történjen. Gyôzôdjünk meg arról, hogy az anyag a komposztálás valamint a mechanikaibiológiai hulladékkezelés biológiai és kémiai folyamataival szemben tanúsított ellenállása nem vitatható. A hulladékgazdálkodás területén igen kényes kérdés a zártság is. Mi tekinthetô zárt technológiának, és mi nem? Vajon ha valamit letakarunk, akkor azt egyúttal zárttá is tettük? Németországban például a közel 450 komposztáló telepet tagjának tudó, független komposzt minôségbiztosítási szervezet, a Német Szövetségi Komposzt Szervezet a BGK, (Bundesgütegemeinschaft Kompost) hivatalos higiénizációs tesztvizsgálatokat végzett a különbözô komposztálási technológiákon. A „Baumusterprüfung” Németországban jogszabályilag elfogadott direkt vizsgálati módszer a szerves hulladékok komposztálása során végbemenô higiénizáció vizsgálatára. A vizsgálat során 4 féle tesztszervezetet (Salmonella senftenberg W775, Plasmodiophora brassicae, Dohánymozaik vírus, valamint paradicsommagok)

Products

be met and enable maintenance of “good will” as there will be sufficient money available. If there are problems, a good company will make all efforts to solve them because they have a long-term commitment to their business. Most important is a reliable supply chain to make sure that a product is still available when a replacement is needed. Reputation of local agent The better supplier will make an effort to provide quality products and services. It will have a track record with serious companies who pick their partners conscientiously. Global and local experience is key to ensuring a broad network suitable for meeting individual needs. Best is always to pick the market leader. Professional credibility is most important. Technical function of the cover material The most important element of covered and aerated windrow composting technology is the cover material, its quality and technical parameters. From the point of view of the environmental impacts of composting, the covering is a key characteristic since this feature impacts the whole biological process of composting, the time period needed for treatment, the

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

61

Termékek

Products

durability of the various elements of the equipment, the circumstances of operation (e.g. odor emission, public health aspects) and, naturally, the quality of the compost produced. Presumably it is absolutely clear to everyone that the use and usability of a product is determined by its function and designation. Make sure that your technology of choice is not a ’simple’ semi-permeable membrane, but a cover material specifically developed for composting purposes over years of research. The development and continuous testing of the structure and function of the cover material should be done by taking into consideration the physical, biological and chemical processes which take place during composting, as well as the effects of the sometimes aggressive substances (e.g. organic acids, ammonia, and ammonium) created during the degradation and transformation of organic waste materials. Make sure that cover resistance to the biological and chemical processes of composting and mechanical-biological waste treatment is not questionable. In waste management whether the system is closed is also a highly sensitive issue. What can be considered a closed technology and what can not? If we

62

Biohulladék

helyeznek a módszertani elôírásoknak megfelelôen a komposztáló prizmákba, ill. kezelôegységekbe (siló, boksz, tartály, stb.), majd a komposztálás befejeztével megvizsgálják a tesztszervezetek jelenlétét a behelyezett mintákban. A vizsgálat során egyidejûleg több mintát is elhelyeznek, mégpedig a prizma különbözô helyein (magzóna, szélsô tartományok, alsó rész). A direkt vizsgálat elônye az, hogy segítségével bármely szerves nyersanyag komposztálásáról megállapítható, hogy valóban végbement-e a kezelés során a szükséges higiénizáció, valamint a keletkezô komposzt közegészségügyi szempontból valóban kifogástalan-e. A „Baumusterprüfung” tesztet sikeresen teljesítô technológiák hivatalos tanúsítványt kapnak a megfelelôségrôl. Bizonyosodjunk meg róla, hogy az általunk választott technológia rendelkezik ilyen tanúsítvánnyal! A BAT, vagyis az „elérhetô legjobb technológia” minôsítés az engedélyezés során bír jelentôséggel. Az IPPC irányelv (96/61/EK) alapján a BAT megvalósítását az egységes környezethasználati engedélyezés hatálya alá tarto-

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

zó tevékenységekre írják elô. Az adott iparágban elérhetô legjobb technológiákat - amelyek az ipari kibocsátások csökkentését komplexen kezelik, sôt a megelôzésre helyezik a hangsúlyt - referencia dokumentumok, az ún. BREF dokumentumok tartalmazzák. Olyan komposztálási technológiát keressünk, amelyet számos országban elismernek BAT technológiaként. (pl. Németországban, az Egyesült Királyságban, valamint az amerikai Kalifornia tartományban). A komposztálás másik kényes kérdése a hatékony szagemisszió kezelés. A szemipermeábilis membrántakarók mûködési elve az, hogy az érés során keletkezô gázhalmazállapotú anyagokkal szemben védôgátat képeznek. A membrán belsô felületén a magas hômérséklet és páratartalom miatt egy vékony kondenzvíz réteg alakul ki, amelyben a bomláskor keletkezô szaganyagok és egyéb gázmolekulák túlnyomó része feloldódik, visszacsöpög az érô anyagra, és bekerül a további bomlási folyamatokba. Ennél a hatásnál is kiemelkedô szerepe van a pórusátmérônek, ugyanis egyáltalán nem mindegy, hogy milyen erôs a

Termékek

védôgát, milyen sûrû szövésû a membrán, amely visszatartja a szaganyagokat. A hatékony szagemisszió csökkentés mellett a takaróanyag védôfunkciója ki kell, hogy terjedjen a szállópor, a csírák, kórokozók és egyéb mikroszervezetek visszatartására is. Emellett érdemes figyelmet fordítani néhány üzemeltetôi gyakorlati kérdésre is. Egy komposztáló telepen tudjuk, hogy komoly fizikai igénybevételnek vannak kitéve a különbözô berendezések és eszközök. Nem mindegy, hogy milyen fokú húzóerôt bír ki egy takaróanyag, hiszen az a prizmaépítés és

bontás során – még csévélôberendezés alkalmazása mellett is – erôteljes igénybevételnek van kitéve. Egy réteg takaróanyagot mindenképpen egyszerûbb a kezelni, mint két különálló egymásra helyezett takaróanyagot. Az alábbi táblázatban összefoglaltuk azokat a kérdéseket, amelyeket egy komposztálási technológia, illetve annak kulcselemét tartalmazó takaróanyag beszerzésekor fel kell tennünk magunkban, valamint azt is, miért fontos átgondolni ezeket még a beszerzés elôtt?

Szükséglet

Kérdés

Jelentôség

Hatékonyság a takaróanyag pórusátmérôjétôl függôen

Milyen mértékben nyújt védelmet a takaróanyag a kórokozókkal és szállóporral szemben?

Annak érdekében, hogy a takaróanyag a telepen dolgozók és környéken élôk számára maximális védelmet nyújtson, kulcsfontosságú a membrán hatékonysága. Közegészségügyi szempontok (védelem a mikroorganizmusokkal szemben), szagemisszió, hi­gi­ énizáció, nedvességtartalom szabályozás a prizmában.

A takaróanyag kezelhetôsége és rendeltetése

Bizonyítottan jól mûködik a rendszer a mindennapi munkakörülmények között? Az alkalmazottak tudják majd minden részét kezelni? Rendeltetése megfelelô a szükséges erôforrások függvényében?

Ha a rendeltetésnek megfelelô mûködés nem bizonyított, extra munkára és karbantartásra lesz szükség. A mûködési költség nagy mértékben függ majd ettôl.

Biztonsági elôírások, biztonságos mûködtetés

Rendelkezik a technológia minden Ha bármilyen baleset történik a helyszínen, ez a tunemzetközi biztonsági tanúsítvánnyal? lajdonság alapvetô fontosságú.

A technológia „rugalmassága”

Lehetôvé teszi a technológia, hogy a szezonálisan jelentkezô csúcsterheléssel megbirkózzunk? Lehet a rendszert késôbb bôvíteni?

BAT, elérhetô legjobb technológia

BAT technológiával illetve BAT techno- Az elérhetô legjobb technológia (BAT) alkalmazása lógiát forgalmazó céggel van dolgunk? megnyugtatja a hatóságokat, akik az engedélyeket kiállítják, és biztosítja azt is, hogy a lehetô leghatékonyabb technológiát alkalmazzuk.

Minôség

Milyen minôségû komposztot tudunk gyártani, és milyen hosszú idô alatt?

Minél jobb minôségû a végtermék, annál nagyobb az esélye annak, hogy a komposztot haszonnal lehet eladni. Ezen kívül, a jó minôség biztosítja azt is, hogy rostáláskor ne keletkezzen szagemisszió. A komposztálási folyamat hossza a gazdaságosságot közvetlenül befolyásolja.

A környezeti hatásokkal szemben tanúsított ellenállás

Az általunk alkalmazott technológia jól mûködik nehéz komposztálási körülmények között is?

Kulcsfontosságú követelmény minden fém alkatrésszel és a takaróanyaggal szemben is.

Szagemisszió csökkentés

Milyen hatékonyságot biztosít a technológia a vonatkozó elôírások függvényében?

A hatékonyságot csak hivatalosan elfogadott emissziós adatok alapján tudjuk megítélni. Ha a technológia hibás, az egész üzem mûködését kockáztatjuk, mert a telepet a hatóságok azonnal bezárthatják.

Vízgôzáteresztô képesség (g/ m2/nap)

Milyen technikai tulajdonságokkal ren- Ha az áteresztôképesség túl magas, a folyadelkezik a takarófólia, hogy a tökélemat során a nedvességtartalom túl alacsony lesz, tes vízgazdálkodás biztosított legyen? amelynek eredményeként a keletkezô komposzt minôsége rosszabb lesz. Ha az áteresztôképesség túl alacsony, a folyamat anaerobbá válhat.

Szakítószilárdság (N/5 cm)

Mennyire magas ez az érték?

Minél magasabb az érték, a takaróanyag annál tartósabb és ellenállóbb a különbözô fizikai hatásokkal szemben, amelyek élettartamát közvetlenül befolyásolják.

Vízoszlopnyomás (m)

Mennyire vízálló a takaróanyag?

Nagyon fontos tulajdonság abból a szempontból, hogy a komposztálási folyamat ne függjön az idôjárástól, valamint, hogy biztosítsuk a megfelelô nedvességtartalmat, és az esôvizet a csurgaléklétól egyértelmûen el tudjuk különíteni.

Funkcióréteg UV stabilitása

Milyen magas az általunk használt anyag UV stabilitása?

A takaróanyag tartósságát legnagyobb mértékben az UV sugárzással szemben tanúsított ellenállása befolyásolja.

Nagyon fontos, hogy a szezonálisan jelentkezô csúcsterhelést kezelni tudjuk. A telep jövôbeni bôvítését nem szabad, hogy a technológia korlátozza.

Products

cover something, does it also mean we have closed the system? For example, in Germany, the independent compost quality assurance organization, the German Composting Organization, or BGK (Bundesgütegemeinschaft Kompost), which has close to 450 composting plants as members, conducted a hygienization test of different composting technologies. “Baumusterprüfung” is a direct testing method recognized by relevant legislation in Germany to test the hygienization taking place during the composting of organic waste. For the test, 4 types of test organisms (Salmonella senftenberg W775, Plasmodiophora brassicae, tobacco mosaic virus and tomato seeds) are placed in composting windrows or treatment units (silo, box, container, etc.) following methodological specifications. Once the composting process is completed, the compost is tested for the presence of the test organisms in the samples earlier placed in the compost. The test requires that several samples should be placed in the compost at different places in the windrow (in the core zone, at the sides and at the bottom). The advantage of direct testing is that with its help it can be determined whether the necessary hygienization has really taken place for all composted organic substances, as well as whether the resulting compost satisfies all public health criteria. Those technologies that meet the requirements of the „Baumusterprüfung” test receive a formal certificate testifying to this fact. The use of BAT, or “best available technology” is important during the permitting procedure. According to the IPPC directive (96/61/EC), BAT needs to be used in the case of activities which fall under the obligations of uniform use of environment permitting. In a certain industry the best available technologies – those that offer a complex approach to dealing with all industrial emissions, and what is more, place emphasis on prevention – are listed in so-called BREF documents. Look for a composting technology that is recognized as BAT in several countries (e.g. in Germany, the United Kingdom or the state of California in the US). Another sensitive issue in composting is the effective treatment of odor emissions. The principle of operation in the case of semi-permeable membrane covers is that a protective layer is created to prevent gaseous substances generated during maturation from escaping. Because of high temperature and vapor content, a thin return water layer is formed on the inner surface of the membrane in which the overwhelming majority of odor substances

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m

Biohulladék

63

Termékek

Products

and other gas molecules generated during degradation processes are dissolved, and then drop back into the maturing compost and are further degraded. The size of pores is instrumental to this process because it influences the efficiency of the protective layer. More densely-woven laminates provide better protection. Apart from reducing odor emissions, the protective function of the cover material needs to prevent dust, germs, pathogens and other micro-organisms from escaping. In addition, it is worth paying attention to a few practical questions deemed important for operators. In a composting plant, equipment and machinery are exposed to heavy duty use. The cover material has to tolerate tension well, as during the building and dismantling of windrows (even if a winding machine is used) it is exposed to heavy duty use. Handling one cover is by all means easier than handling two placed on top of one another. In the following table we have summarized the parameters that should be considered when selecting composting equipment and its most important element, the cover material, as well as detailing their importance. References The key to picking a sustainable solution is to rely on existing experience. The best guarantee for long-term viability of the equipment is to enjoy a good track record of operation under various conditions. This is the only proof for whether the equipment matches the demands of permitting regulations and can do the job it is designed for in the long run, without adverse environmental impacts. The best way to receive valuable evidence about the viability and performance of composting equipment is to talk directly to site operators of existing sites with a good track record. Economic viability Investment costs, energy costs, lifetime expectation of the individual components, environmental footprint and handling of the system under daily working conditions will be reflected in the value and cost of the purchased technology. A good reference site should allow users to input some data to crosscheck any calculations connected to purchase.

64

Biohulladék

Referenciák A fenntartható megoldás kiválasztásának titka, hogy már létezô tapasztalatra támaszkodjunk. A hosszú idôn át tartó sikeres mûködés bizonyítéka, hogy a megoldást, technológiát már sokan alkalmazzák, így van garancia arra, hogy különbözô körülmények között megfelelôen mûködik. Ez az egyetlen biztosíték arra, hogy a technológia megbízható, hogy kiállja az engedélyezés próbáját, valamint évekkel a beüzemelése után is még úgy mûködik, hogy a környéken lakókat nem károsítja. Egy referencia komolyságáról úgy

gyôzôdhetünk meg legegyszerûbben, ha közvetlenül olyan telepek üzemeltetôivel beszélünk, akik a technológiát már hos�szabb ideje használják. Gazdasági életképesség A megvásárolt technológia gazdasá­gos­ ságát a beruházási költség, a mû­köd­te­ tés­hez szükséges energia költsége, az alkatrészek élettartama, a technológia helyigénye, valamint a rendszer napi mûködtetése határozza meg. Egy jó referencia-telep segít abban, hogy a kapott adatok és számítások megbízhatóságát ellenôrizzük. ■

Need

Question

Importance

Particle size efficiency

How good is protection against pathogens and dust particles?

To achieve maximum protection for site workers and neighbors, membrane efficiency is key. To manage public health aspects (protection from microorganisms), odor emission, hygiene and moisture content control in windrows

Handling / Functionality

Is the system proven under working conditions of daily use? Will workers be able to handle all parts of it? Is it functionally efficient in terms of the resources required?

If the durability and functionality is not adequate, additional work and maintenance are required. Running costs are highly dependant on this

Safety regulations / safe operations

Does the equipment have all international safety certificates?

Minimizing accidents on site is of highest importance

Flexible technology

Is the equipment able to deal with variable seasonal demand and will expansion be possible later ? Is it an ‘add-on’/extendable technology ?

It is very important to have the capacity to deal with seasonal peaks, because they will occur

BAT

Am I dealing with BAT technology and a BAT technology provider?

Using “Best available technology” (BAT) will reassure the authorities who issue the permit and will also ensure that state-of–the-art technology is utilized at the highest level of efficiency

Quality

How good will my compost quality be and how long will the composting process take?

The better the end product, the higher the chance to generate profit out of the compost. At the same time, a quality product is an indication of an odor-free screening operation. Process time also has a direct impact on financial returns

Withstand aggressive environment

Can my equipment withstand an aggressive composting environment?

This is key for lifetime expectation on all metal parts and the cover itself

Reduction of odor emissions

How high is the efficiency in reference to all relevant legislation?

Only proven data on emissions from official institutes gives reliable information about emission efficiency. If the technology fails, the entire operation is under threat because the site can be closed down immediately

Water vapor transmission (g/m2/ day)

What are the technical data of my composting cover? Do they ensure perfect water management?

If the water transmission rate is too high, humidity will be too low and quality will suffer. If transmission rate is too low however, the process may turn anaerobic

Tenacity (N/5 cm)

How high is this parameter?

The higher the value, the more durable and resistant the material is to physical effects, which will have a direct impact on working lifetime

Water resistance, head pressure (m)

How high is the water resistance of the laminate?

It is very important that the cover is resistant to the impacts of weather, ensures proper moisture management and able to deal with the distinction between rain water and leachate water

UV stability of the material

How high is the UV resistance of my material?

Durability of the cover is most highly connected to the UV resistance of the laminate

Potential future expansion should not be restricted by the chosen equipment

Biohulladék Magazin • Negyedévente megjelenô szaklap Kiadja/Published quarterly by: Profikomp Kft. • Fôszerkesztô/Editor in chief: Bagi Beáta Felelôs kiadó/Publisher: Dr. Alexa László • Magyar nyelvû cikkek fordítása angolra és lektorás: Válaszút Fordító Iroda/ Translation and proofreading from original non-English language work: Válaszút Translation Agency Tervezés és nyomdai elôkészítés/Design and layout: Stég Grafikai Mûhely • Nyomtatás/Printed by: Globál Kft. Hirdetési tarifák/Advertisements: Belsô borítók/Inside covers: 150 000 Ft Hátsó borító/Back cover: 190 000 Ft • 1/1 oldal: 120 000 Ft • 1/2 oldal: 75 000 Ft Szerkesztôség/Editorial office: H–2101 Gödöllô, Pf. 330 Telefon/fax: (+36) 28/422-880 • e-mail: [email protected]

3 . é v f o ly a m 3 – 4 . s z á m