Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák!

bevezetô

Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák!

Tartalomjegyzék / Table of contents

A tavasszal együtt megérkezett – remélhetôleg Önök is egyetértenek velem abban, hogy a megszokott színvonalon – a Biohulladék Magazin legújabb száma. Remélem a tavasz frissességével újabb lökést ad a hazai biohulladék-gazdálkodásnak is, mert megítélésem szerint nagy szükség lenne rá, hiszen mindamellett hogy újabb és újabb beruházások valósulnak meg és megismerhettük az Országos Hulladékgazdálkodási Tervet (OHT II.) is, az üzemeltetôk nem igazán tudják, hogy mit is tegyenek a területükön képzôdött biológiailag bontható hulladékokkal. Nyilvánvalóan szakmailag az a legjobb megoldás, ha szelektíven gyûjtünk minden biohulladékot és minôségi komposztot állítunk elô, amit utána a mezôgazdaságban mint termésnövelô és talajjavító terméket használunk fel. Ennek azonban bizonyos esetekben ökonómiai korlátai vannak. Építsenek és üzemeltessenek a hulladékkezelôk mechanikai-biológiai hulladékkezelô létesítményeket? Ezzel tökéletesen megoldják a hulladék elôkezelését, de mivel a másodtüzelôanyag-piac még nem mûködik, a többi lerakóval szemben gazdaságossági szempontból, versenyhátrányt szenvednek. Természetesen a biohulladék-kezelô rendszerek kiválasztásánál az ökonómiai vonatkozásokat is figyelembe kell venni, de a szükséges motivációs rendszert (akár pozitív akár negatív szempontból) a jogszabályoknak és az OHT II.-nek kellene biztosítaniuk, de sajnos ezt nem teszik. Ez a körülmény indokolja a talán kicsit szokatlanul kritikus hangvételû cikkeinket az újságban. A mi lehetôségeink ugyanis a Biohulladék Magazinnal „csak” addig terjednek, hogy eljuttatjuk Önökhöz a szakmailag legkorszerûbb ismereteket, és felhívjuk a figyelmet a szakmai összefogás szükségességére, de a jogalkotóknak kell egyértelmû jövôképpel megalkotniuk a keretrendszereket. A hazai összefogás mellett a nemzetközi együttmûködés is fontos, hiszen az EU országok többsége szembenéz a fenti problémákkal. A közös projektekre jó példa a Compo-ball nevû program, amelyben több európai ország szakemberei dolgoznak együtt egy kutatás-fejlesztési témán, remélhetôleg hasznos eredményeket hozva a hazai biohulladék-kezelést végzô telepek számára is. Errôl a projektrôl a Biohulladék Magazin következô számaiban folyamatosan tájékoztatni fogjuk Önöket. Lapszámunkban folytatjuk cikksorozatainkat is, egyrészt – a szakma elismert képviselôjének segítségével – ismertetjük Önökkel az energetikai faültetvény létrehozására alkalmas fajokat és fajtákat, másrészt a biomassza feldolgozásában alkalmazható szétválasztási, osztályozási technológiákról olvashatnak érdekes információkat. Jó olvasását és eredményes munkát kívánva, maradok tisztelettel, Dr. Alexa László

Dear Readers, Along with spring the latest issue of Biowaste Magazine has arrived, and I hope you will agree with me that its quality is as high as ever. I also hope that the freshness of spring will provide a new impulse for biowaste management in Hungary, which, in my view, is badly needed. Even though there are numerous new investment projects and we got acquainted with the National Waste Management Plan (NWMP II.), plant managers do not really know what to do with the biodegradable waste generated at their sites. Obviously, professionally the best solution would be if all biodegradable waste was collected selectively and then turned into quality compost, which could then be utilized in agriculture as yield enhancing and soil improvement substance. In certain cases, however, this solution has economic limits. Should there be more mechanical-biological

Editorial

waste treatment plants built and operated? They would provide a perfect solution for pretreating waste, but since the market for secondary fuels is not yet functioning, these plants have a competitive disadvantage compared to other waste disposal sites. Naturally, when selecting the most appropriate biowaste treatment systems, economic aspects need to be considered as well, but the necessary motivational system (either positive or negative) should be provided by legislation and the NWMP II. Unfortunately, this is not the case. And this is probably why the articles in our latest issue are unusually critical. In our Magazine we can only provide you the latest available professional knowledge and information, and call your attention to the need for professional cooperation. However, legislators need to provide the necessary framework systems and conditions. Besides cooperation at the national level, international collaboration is also important

Bevezetô / Editorial........................ 1 Gondolatok a biohulladék hasznosítás aktualitásairól / Some thoughts on current issues concerning biowaste utilization ..................................... 2 Innovatív, fenntartható energetikai termékek és technológiák fejlesztése / Development of Innovative and Sustainable Energy Products and Technologies . ............................... 8 Szétválasztási technológiák a biomassza feldolgozásban: Dúsítás / Separation technologies on biomass production: Concentrations ......... 12 Tudományos melléklet / Scientific section . ...................................... 19 Energetikai faültetvény létesítésére alkalmas fajok és fajták / Tree Species and Varieties Suitable for Tree Plantations for Energy Generationn................................. 27 A mechanikai-biológiai hulladékkezelés jelenlegi helyzete és jövôbeli lehetôségei Magyarországon az Országos Hulladékgazdálkodási Terv adatait értékelve / The Current Situation and Future Opportunities for Mechanical-Biological Waste Management in Hungary, based on an Analysis of the Data of the National Waste Management Plan .............. 36 Hômérséklet- és nedvességtartalom mérés vezeték nélkül / European research project heading for better composting of organic waste . ....... 41

since most EU member countries are facing similar challenges. The Compo-ball program is an excellent example for this. It is a research and development project in which professionals from several European countries work together, and will hopefully come up with useful results for biowaste treatment plants in Hungary too. We will continue to report on this project in Biowaste Magazine. In the current issue we continue our series of articles. On the one hand, with the help of a great professional authority we introduce you to species and types suitable for growing in energy plantations. On the other hand, you can find interesting pieces of information on selection and classification technologies in biomass processing. I hope you will enjoy reading our articles, and wish you fruitful work. Faithfully yours, Dr. László Alexa

5 . é v f oly am 1 . s z á m

Biohulladék

1

J O G s z a b á ly

Legal

background

> D r . A lex a L á s z l ó Pro f ikomp k f t.

Gondolatok

a biohulladék hasznosítás aktualitásairól A biológiailag bontható szerves hulladékok még a papírhulladékok nélkül is a települési szilárd hulladékok legnagyobb frakcióját jelentik, mennyiségük Európa minden országban 35% és 45% között van. Valószínûleg emiatt mondta az uniós környezetvédelmi biztos, Stavros Dimas úr is azt, hogy az EU hasznosítás-központú társadalommá válásában a biohulladékok révén óriási lehetôségek rejlenek: energetikai hasznosítás esetén a klímavédelem vonatkozásában, a jó minôségû komposztokkal pedig a talajvédelem és a biodiverzitás szempontjából.

2

Biohulladék


A

biohulladék mennyiségét figyelembe véve az EIONET (European Topic Centre on Resource and Waste Management) adatai alapján az EU25-ben a keletkezô 254 millió tonna TSZH-ból mintegy 100 millió tonna volt a biohulladék mennyisége, és ebbôl 24 millió tonna szelektív gyûjtése és hasznosítása volt megoldott. Az EU27-ben ez az arány még rosszabb: a biohulladék hasznosítás a 20%-ot sem éri el, tehát EU szinten is sok még a tennivaló. Ismert tény, hogy az Európai Unió az üvegházhatású gázok emisszióját 2020ig 20%-kal akarja csökkenteni, és az is köztudott, hogy a hulladékgazdálkodás a 4. legnagyobb emissziót okozó tevékenység. 2004-ben az EU15 hulladékgazdálkodása már több mint 110 millió tonna CO2 ekvivalens üvegházhatású gázt bocsátott ki, amelynek elsôdleges okozója a hulladéklerakóban lezajló biológiai bomlás során képzôdô, és a levegôbe távozó metán volt. Nem véletlen, hogy a biohulladék szektor számára továbbra is egyetlen jogszabályi fogódzót jelentô „Landfill directive” elôírja a biohulladék csökkentését a hulladéklerakókon. Csak érdekességként jegyzem meg, hogy amennyiben az EU-ban a

J O G s z a b á ly

Legal

background

Dr. László Alexa, Profikomp Ltd.

Some thoughts on current issues concerning biowaste utilization Biodegradable organic waste constitutes, even without including paper waste, the largest fraction of communal solid waste – with a proportion of between 35% and 45% in all European countries. It is probably because of this fact that Mr. Stavros Dimas, the EU’s Commissioner for Environment has said that there are great opportunities in the EU becoming utilizationfocused as a society thanks to biowaste: in the case of energetic utilization of waste there are opportunities with regard to climate protection, and with high quality composts with regard to soil protection and biodiversity.

R ekultiválandó hulladéklerakó / La n d f il l b ef or e r ec u ltivation

teljes biohulladék mennyiségét eltérítenénk a lerakókról, azzal az EU 2020-as vállalásának 40%-át azonnal teljesíteni tudnánk. A klímavédelem mellett a biohulladékok erôforrásként történô alkalmazása is óriási jelentôségû, hiszen az európai talajok 45%-a alacsony humusztartalmú, a talajok eróziója pedig az EU hivatalos becslései alapján évente 38 milliárd Euro költséget okoz. A komposztok iránti igény ezért a jövôben várhatóan folyamatosan növekedni fog, elméletileg az EU mûtrágya felhasználásának 10%-a kiváltható lenne komposztokkal. A hazai helyzet Mint az ismert, követve az uniós jogszabályt a hazai hulladékgazdálkodási törvény elôírja a lerakóra kerülô települési hulladék biológiailag lebomló részének csökkentését 2016-ig, a bázisévhez képest 35%-ra. A korábbi 2007-es 50%os csökkentési határidôt – a realitásokat figyelembe véve és az EU által biztosított derogációt kihasználva –, a Hgt. 2007. évi módosításával, nagyon bölcsen 2009re módosítottuk. A hulladékgazdálkodási terv (OHT I.) adatai alapján az 1995-ben keletkezett 4,5 millió tonna települési hulladékból 2,34 millió tonnát tett ki a

biológiailag lebomló hányad, amelynek 32,7%-ra becsült hányada a könnyen hasznosítható papírhulladék, 67,3%-a pedig egyéb biohulladék volt. A minisztériumi jelentés alapján a 2004-es követelményeket Magyarország teljesítette, kihasználva azt, hogy a papírhulladékok szelektív gyûjtésében és hasznosításban magas arányt értünk el. Az OHT I. alapján fejlesztési irányként a zöldhulladék elkülönített gyûjtését és hasznosítását jelöltük meg, és a 2006ra kiépült 34 komposztáló telep már közel 250 ezer tonna kezelési kapacitással rendelkezett. A valóságban azonban már ekkor látszott az, hogy további jogszabályok és ösztönzôk nélkül ezek a kapacitások is kihasználatlanok lesznek, a komposztokat nem lehetett értékesíteni, és kiderült az a nyilvánvaló tény is, hogy a komposztálásnak nagyobbak a költségei, mint az elôkezelés nélküli lerakásnak. Mindezek miatt elôtérbe helyezôdtek más megoldások is: többek között az egyébként nagyon fontos házi, közösségi komposztálás elterjesztése, valamint egyéb kezelési módok (mechanikai-biológiai kezelés, anaerob technológiák) alkalmazása a tervezett regionális hulladékgazdálkodási rendszerekben.

As for the quantity of biowaste, according to data compiled by EIONET (European Topic Centre on Resource and Waste Management), out of the 254 million tons of communal solid waste produced in the EU25, about 100 million tons were biowaste, and of these, 24 million tons were actually collected selectively and utilized. In the EU27 this proportion is even less: utilization of biowaste does not even reach 20%, so even at EU level there is still a lot to do. It is a commonly known fact the European Union intends to decrease the emission of greenhouse gases by 20% by 2020, and it is also commonly known that waste management is the fourth most emission-intensive activity. In 2004, waste management activities in the EU15 were responsible for the emission of more than 110 million tons of CO2-equivalent of greenhouse gases, primarily deriving from methane produced during biological decomposition at landfills which entered the atmosphere. It is not by accident that the Landfill Directive, which is still the only legal standard for the biowaste sector, prescribes the reduction of biowaste at waste disposal sites. Out of interest, let it be mentioned here that if the entire quantity of biowaste could be diverted from landfills in the EU, 40% of the EU’s pledge for 2020 would be fulfilled immediately. Besides climate protection, the utilization of biowaste as a power source is of great significance as well, as 45% of soils in Europe have low humus content, and, according to official EU estimates, soil erosion creates costs of EUR 38 billion per year. The need for composts is therefore expected to increase continuously in the future, and in theory 10% of the EU’s fertilizer use could be substituted by composts. The situation in Hungary As known, following EU regulations, the Hungarian Waste Management Act prescribes that the


Biohulladék

> 3

J O G s z a b á ly

Legal

background

Biohulladék h a s zn os ítá s el ôtt / G r een wa ste b ef or e c om postin g

amount of the biodegradable fraction of communal waste disposed at landfills should be decreased by 35% by 2016, compared to the base year. The earlier deadline of 2007 for a decrease of 50% was – taking into account the actual situation and making use of the derogation assured by the EU – very wisely modified by an adjustment to the year 2009 of the Waste Management Act (in 2007). According to data from the National Waste Management Plan (NWMP I.), in 1995, of the 4.5 million tons of communal waste 2.34 million tons were biodegradable, of which 32.7% of which was estimated to be easily utilizable paper waste and 67.3% ‘other’ biowaste. According to a ministerial report, Hungary fulfilled the 2004 requirements, taking advantage of the fact that the country had a high proportion of selective collection and utilization of paper waste. Following NWMP I., the development goal of selective collection and utilization of green waste was set, and by 2006 34 composting plants had been built, and had a treatment capacity of almost 250,000 tons. In reality, it was already visible then that without further legal regulations and motivating factors these capacities would not be used to the fullest, composts could not be sold, and the obvious fact was verified that composting would involve higher costs than waste disposal without pretreatment. As a result, other solutions have also come to the fore, such as, for instance, promotion of the altogether very important practice of home or community composting, and the employment of other treatment methods (e.g. mechanicalbiological treatment, anaerobic technologies) at the planned regional waste management sites. Continuing with the Hungarian practice of creativity regarding statistical data, according to the ministerial report, through home composting the disposal of up to 120,000 tons of biowaste was avoided in 2006. It is naturally be very difficult to measure or prove this data, and, actually, professional circles such as the Hungarian Compost

4

Biohulladék

Folytatva a magyar kreativitást a statisztikai adatok vonatkozásában, a minisztériumi jelentés alapján 2006-ban a házi komposztálással mintegy 120 ezer tonna biohulladék lerakását lehetett elkerülni. Ezt az adatot természetesen nagyon nehéz lenne pontosan mérni, bizonyítani, és ôszintén szólva ezt a 120 ezer tonnás értéket a szakmai körök, többek között a Magyar Minôségi Komposzt Társaság is erôsen kétli. Megítélésünk szerint ezt a számot célként meg lehet fogalmazni, de jelenleg még távol áll a valóságtól. Kreativitásra utal az is, hogy a budapesti hulladékégetômû 2006-os korszerûsítése és bôvítése révén megnövekedett mennyiségû elégetett vegyes TSZH-ban lévô biohulladék termikus hasznosító kapacitásának 218 ezer tonnára növekedését mint új hasznosítást jelentettük. Ezt az adatot Brüsszel természetesen kénytelen volt biohulladék hasznosításként betudni, de azt hiszem nem nehéz belátni, hogy a törvényhozók szándéka a biohulladék lerakóktól történô eltérítésével kapcsolatban nem az volt, hogy a magas nedvességtartalmú biohulladékot a vegyes hulladékkal együtt elôkezelés nélkül égessük el. A KvVM által közzétett OHT I. beszámolója is megállapítja azt, hogy a komposztálás és a rendelkezésre álló termikus kezelô kapacitások csak részben teljesítik az idôarányosan elvárt kezelési követelményeket. Megállapítja továbbá


„...amennyiben az EUban a teljes biohulladék mennyiségét eltérítenénk a lerakókról, azzal az EU 2020-as vállalásának 40%-át azonnal teljesíteni tudnánk.”

J O G s z a b á ly

azt is, hogy 2008-ig megvalósultak az elsô mechanikai-biológiai hulladékkezelô létesítmények, amelyek mûködésében szintén felmerültek fenntarthatósági kérdések. Az ISPA keretében megvalósuló projektek tervei szerint a 2004-ben rendelkezésre álló 122 ezer tonnás éves biohulladék kezelô kapacitás 2008-ra 460 ezerre nôtt volna, de nem nôtt, hiszen éppen a biohulladék kezelését szolgáló infrastruktúra elemei nem kerültek idôben kiépítésre. Tény azonban az is, hogy a Kohéziós Alapból finanszírozott fejlesztési projektek minden esetben tartalmazzák a biohulladék kezelô létesítmények megvalósítását is. Összefoglalva megállapíthatjuk, hogy a papírhulladékok kivételével a TSZHban lévô biohulladékok hasznosítására alkalmas kapacitások még csak részben épültek ki, és ami talán ennél is nagyobb baj, a meglévô rendszerek mûködtetésének nincsenek meg a fenntarthatósági feltételei, részben gazdasági, részben végtermék hasznosíthatóság szempontjából. A KvVM által közzétett, 2009–2014-re vonatkozó OHT-ben az szerepel, hogy a biológiailag lebomló összetevôk elkülönített gyûjtését és kezelését meg kell oldani oly módon, hogy 2016-ban legfeljebb 820 ezer tonna kerüljön lerakásra, aminek az eléréséhez 835 ezer tonna biohulladékot kell szelektíven gyûjtenünk és hasznosítanunk. Javaslatok, teendôk Megítélésem szerint ahhoz, hogy a jövô évekre vonatkozó célszámok tarthatók legyenek, haladéktalanul szükséges bi-

zonyos intézkedések véghezvitele, és jogszabályok megalkotása. Ezek kétfelôl lehetnek alkalmasak arra, hogy a biohulladék hasznosítás gyakorlatában radikális változásokat hozzanak létre: egyfelôl egyszerûsítik a komposztok felhasználását, ezáltal a komposztok értékesítésén keresztül bevételt hoznak a telepeknek, másfelôl pedig „rákényszerítik” a lerakók üzemeltetôit a kiépült kapacitások kihasználására. Ez utóbbinak a legegyszerûbb eszköze a hulladékok lerakhatósági feltételeinek meghatározása (biológiai stabilitás, AT4 érték, TOC stb.), illetve a „lerakó-adó” bevezetése a nem elôkezelt hulladékok esetében. A komposztok felhasználásának elôsegítését az alábbiakban bemutatott intézkedésekkel lehetne biztosítani. Új komposzt-rendelet megalkotása, a komposzt minôségbiztosítási rendszer bevezetése A komposztok értékesítése, felhasználása jelenleg Magyarországon nagyon kezdetleges, pedig a komposzt értékesítés hozzájárulna a komposztáló telepek gazdaságosságához és ezáltal a kiépült kapacitások jobb kihasználásához. A jelenleg mûködô, viszonylag kis számú komposztáló telep esetén is megállapítható, hogy a komposztok hasznosítását szabályzó rendelkezések nem alkalmasak a problémakezelésre. A komposztálást, ill. komposzt felhasználást szabályozó 36/2006. FVM rendelet értelmében minden komposztáló telepnek forgalomba hozatali engedélyt kell beszereznie a FVM Agrár-környezetgazdálkodási Fôosztályán az általa elôállított kom-

B i o h ulla d é k h a s z n o sítás közben / Shredding of green wa ste

Legal

background

Association very much doubt that this figure of 120,000 tons is correct. We believe this value can be set as a target, but it is still far from reality. In another case of creative problem solving, it was reported to the EU that, as a result of the modernization and enlargement of the Waste Incineration Plant of Budapest, regarding the increased amount of incinerated mixed solid community waste there was an increase in the thermal utilization capacity of incinerated biowaste to 218,000 tons, which was reported as a new case of ‘utilization’. At Brussels, of course, they had to classify the data as biowaste utilization, but it is easy to understand that the intention of the legislators in diverting biowaste from landfills was not to allow biowaste with a high moisture content be incinerated together with mixed waste without any pretreatment. A report connected to the NWMP I., which was published by the Ministry of Environment and Water, stated that composting and the available thermal treatment capacities had only partly fulfilled the treatment requirements expected over the time span in question. It also stated that, by 2008, the first mechanical-biological waste treatment facilities had been established, but sustainability issues had arisen in connection with their operation. According to the plans of the projects carried out in the framework of ISPA, the biowaste treatment capacity of 122,000 tons for 2004 would have increased to 460,000 tons by 2008, but it did not because infrastructure for the treatment of biowaste was not created in time. It is also true, however, that development projects financed from the Cohesion Funds always include the realization of biowaste treatment facilities. To sum up, it may be stated that the capacities for utilizing biowaste in community solid waste, with the exception of paper waste, have been developed only partially, and what may be an even greater problem is that the operation of existing systems does not meet sustainability requirements, partly from an economic point of view, and partly from the perspective of utilization of the end-product. The NWMP for 2009-2014 published by the Ministry for Environment and Water stipulates that the separate collection and treatment of the biodegradable content of waste has to be solved in a way that by 2016 no more than 820,000 tons should be disposed of at landfills; in order to reach this target more than 835,000 tons of biowaste has to be separately collected and utilized. Recommendations and tasks In our view, in order to be able to meet the targets set for the coming years, it is necessary to implement certain measures and create certain laws without delay. These may effect radical changes in the practice of biowaste utilization in two respects: firstly, they may simplify the use of composts, thus producing extra income for the plants through the sale of composts; and secondly, they may “force” landfill operators to use the established capacities. The simplest ways in which the latter can be done are, for one part, better definition of


Biohulladék

5

>

J O G s z a b á ly

>

Legal

background

the parameters for waste disposal (e.g. biological stability, AT4 value, TOC, etc.), and for the other, the introduction of a “disposal tax” in the case of non-pretreated waste. The promotion of the utilization of composts may be ensured by the following measures. The framing of a new compost regulation and the introduction of a compost quality control system The sale and use of composts is currently in a very rudimentary state in Hungary, although the selling of composts could contribute to the profitability of composting plants, and thereby to the better use of already established capacities. Even with regard to the currently operational (albeit relatively few in number) composting plants, it can be stated that the regulations on compost utilization are not suitable for dealing with extant conditions. According to the Ministerial Order No. 36/2006 of the Ministry of Agriculture and Rural Development, which regulates compost production and compost use, each and every composting plant should obtain a ‘permit for circulation’ from the Department of AgroEnvironmental Management at the Ministry for the circulation of the compost they produce. This is an important way of controlling the product; however, in the case of smaller plants not even one year’s income from receiving the disposed waste would be enough to cover the cost of the permit (HUF 1.5-2 million). Nevertheless, the permitting process takes almost a year, so if only a small amount of compost is produced, the proportion of process fee per unit makes the product unmarketable. At the same time, the permit obtained in this way remains in force for 10 years – during which the authority only does occasional examinations – despite the fact that it is based on one test made on a single representative sample. Thus it is not ensured that continuous quality control, serving the interest of the customer, takes place. The new regulation should meet the following requirements: – it should ensure that composting plants and the process of composting are suitably monitored; – it should establish clear requirements with regard to both controlling and compost quality; – it should establish a control system that is capable of flexibly adjusting to changing circumstances; – the process of bringing to the market composts that meet requirements should be simplified.

poszt értékesítésére. Ez fontos módja a termék ellenôrzésének, ugyanakkor a kisebb méretû telepek esetében a hulladék átvételbôl befolyt egyévi összeg sem fedezi az engedélyeztetés 1,5-2 millió forintos költségét. Mindemellett az eljárás menete közel egy évet vesz igénybe, így kis mennyiségû komposzt elôállítása esetén az egységre jutó eljárási díj versenyképtelenné teszi a terméket a piacon. Az így megszerzett forgalomba hozatali engedély ugyanakkor annak ellenére 10 évig érvényes – mely idôtartam alatt a hatóság csak eseti vizsgálatokat végez –, hogy annak alapját csak egyetlen reprezentatív minta egyszeri vizsgálata adja. Így tehát nem biztosított a felhasználók érdekeit garantáló folyamatos minôségbiztosítás. Az új szabályozásnak a következô feltételeknek kell megfelelni: – biztosítsa a komposztáló telepek és a komposztálás folyamatának megfelelô ellenôrzését; – állapítson meg egyértelmû követelményeket mind az ellenôrzés mind a komposzt minôség tekintetében; – hozzon létre egy olyan ellenôrzési rendszert, amely rugalmasan tud alkalmazkodni a változó körülményekhez; – egyszerûsödjön a követelményeket teljesítô komposztok forgalomba hozatala. A komposztok minôségi besorolására három kategóriát javaslunk bevezetni: – I. osztály, amely megfelel az ökológiai gazdálkodás követelményeinek is, tehát minden területen korlátozások nélkül felhasználható,

We recommend introducing three categories for the quality classification of composts: • Class I., for composts which meets the requirements of organic farming as well, and can therefore be used in all areas without restriction. • Class II., which can be used for composts in all areas of agriculture in general, and without constraints if applied according to the regulations of proper agricultural practice. The threshold limits of class II. would actually correspond

6

Biohulladék


„...ahhoz, hogy a jövô évekre vonatkozó célszámok tarthatók legyenek, haladéktalanul szükséges bizonyos intézkedések véghezvitele, és jogszabályok megalkotása.”

A v é g t er m é k m i n ô s í t é s e i s f o n t o s l é p é s a kom pos ztá l á s f olya m atá b a n / T h e q u a l i f i c at i o n o f e n d p r o d u c t s i s a n im porta n t poin t b y c om postin g

J O G s z a b á ly

– II. osztály, amely a mezôgazdaság minden területén általánosan, a helyes mezôgazdasági gyakorlat szabályai szerint korlátozások nélkül felhasználható. A II. osztály határértékei egyébként megfelelnének a 36/2006. FVM rendelet határértékei nek. – A III. komposzt osztály csak korlátozásokkal lenne felhasználható, ezek esetén javasoljuk egy egyszerûsített talajvédelmi eljárás szerinti kihelyezés engedélyezését. Az így kiadott engedélyekrôl központi adatbázist kell készíteni, amely alapján ellenôrizni lehet az engedélyek betartását, illetve ki lehet alakítani egy moni toring rendszert, amely a komposztok hatásait hivatott nyomon követni. A komposztok rekultivációs célokra történô felhasználásának egyszerûsítése A Kohéziós Alap regionális fejlesztéseinek egyik eleme a régi lerakók rekultivációja, amely során a komposztok és a stabilizált hulladékok felhasználása mindenképpen célszerû lenne. Ennek ellenére a rekultivációs gyakorlatban szinte soha nem használják a komposztokat, elsôsorban jogszabályi okokból. A hulladéklerakók rekultivációjával kapcsolatos feltételrendszert a 20/2006. (IV. 5.) KvVM rendelet szabályozza, amely elôírja, hogy a hulladéklerakók rekultivációja során az átmeneti felsô záróréteg rendszer részeinél a kiegyenlítô rétegben használható stabilizált biohulladék, de komposzt nem. Ez még akkor is ne-

hezen érthetô, ha nyilván a jó minôségû komposzt esetében nem a legjobb felhasználás a rekultiváció. A fedôrétegben szerepel 30 cm vastagságban stabilizált biohulladék és 30 cm vastagságban talaj vagy komposzt. Csak megjegyzem, hogy a 23/2003. (XII. 29) KvVM rendelet 8. §.-nak 2. pontja azt írja elô, hogy a rekultiváció során adott területen felhasznált stabilizált biohulladék mértéke nem haladhatja meg a 200 t/ha szárazanyag mennyiséget. A 30 cm hektáronként és a 200 tonna nincs összhangban, de az én megítélésem szerint egyik korlátra sincs szükség, hanem a rekultivációs terv alapján a Hatóság határozhatná meg az ennél jóval nagyobb mennyiséget is. A jogszabály a végleges felsô záróréteg rendszer kiegyenlítô rétegében sem a komposztot sem a stabilizált biohulladékot nem engedélyezi. A végleges felsô záróréteg rendszer fedôrétegének 50-70 cm vastagságú altalaj rétegében a stabilizált biohulladékot engedi, de a komposztot nem. Ezeknek a jogszabályoknak a felülvizsgálata szintén szükséges, hiszen a komposztok és a stabilizált biohulladékok szakmai szempontból mindenképpen alkalmasak a rekultivációs felhasználásra is. Összefoglalva megállapíthatjuk, hogy a biohulladék hasznosítás területén az utóbbi években komoly fejlôdés volt tapasztaltható, de ahhoz, hogy a szükséges áttörés bekövetkezzen, mindenképpen kívánatos további intézkedések, jogszabályok meghozatala, és a meglévô szabályzók harmonizációja is. ■

Legal

background

to the threshold limits laid down by Order No. 36/2006 of the Ministry of Agriculture and Rural Development. • Class III. compost could only be used according to further restrictions; in this case it is recommended that permission for their use is obtained via a simplified soil protection process. Permits granted in this way should be recorded in a central database, which could be used for verification and monitoring the effects of composts. The simplification of the use of composts for recultivation purposes One element of the Cohesion Funds’ regional development processes is the recultivation of old landfills, for which the use of composts and stabilized waste materials would be expedient by all means. However, in the practice of recultivation, composts are almost never used, mostly because of the existing legal regulations. Framework conditions with regard to the recultivation of landfills are regulated by the Ministry of Environment and Water (Order No. 20/2006. (05/04)), which prescribes that during the recultivation of landfills, in parts of the temporary closing layer system, in the compensatory layer, stabilized biowaste can be used but compost cannot. This is difficult to understand (even when in the case of good quality compost recultivation is not the best use). In the upper topsoil layer there is 30 cm of stabilized biowaste and 30 cm of soil or compost. Let us note here that according to point 2 of 8. §. in the Ministerial Order No. 23/2003. (29th December) of the Ministry of Environment and Water, it is prescribed that, during recultivation, the amount of stabilized biowaste used in a certain area may not exceed 200 tons/hectare dry substance volume. The values of 30 cm/hectare and 200 tons are incongruous with each other, and in our view neither limit is necessary, but the Authority should potentially be able to determine even a significantly greater amount based on the requisite recultivation plan. Regulations do not allow for the use of either compost or stabilized biowaste in the upper closing layer system; while in the 50-70 cm deep subsoil layer of the upper layer of the permanent sealing layer, stabilized biowaste is permitted, but compost is not. It is also necessary to review the legal regulations mentioned above, as composts and stabilized biowaste are, from an expert point of view, by all means suitable for recultivational use. In summary it may be stated that in recent years there has been considerable development in the area of biowaste utilization, but in order for the necessary breakthrough to take place, it is highly necessary to introduce further measures and regulations and also to further harmonize pre-existing waste policies.


Biohulladék

7

Á lta l á n o s

General

> B a gi Be á ta P ro f ikomp K f t.

Innovatív, fenntartható energetikai termékek és technológiák fejlesztése Beáta Bagi, Profikomp Ltd.

Development of Innovative and Sustainable Energy Products and Technologies Introduction As consumers’ customs and ways of living have changed together with product compositions and packaging technologies, the composition of municipal solid waste (MSW) that is generated has also significantly altered over the past few decades while the amount of waste produced has steadily increased. The fact that hazardous wastes are produced by households requires that non-selectively collected municipal waste should undergo special treatment. These problems are only partly solved by today’s selective waste collection methods and by the construction of selection plants. Only 15-25% of total waste is typically reused in its material form through selective waste collection and further separation of packaging materials, and selective treatment (selective collection and composting) of the biodegradable part only accounts for a similar percentage in waste reduction. The remaining 40-60% of the waste continues to be deposited at the landfills without treatment. The considerable biomass content of this landfilled waste triggers reactions and, thus, endangers the chemical stability of the landfills. Besides organic matter content, the high calorific heat value content is also significant.

8

Biohulladék

Bevezetés A települési szilárd hulladék (TSZH) ös�szetétele egyebek között a fogyasztási szokások és az életmód változásával, a termékösszetétel és a csomagolástechnika változásaival összefüggésben az eltelt évtizedekben jelentôsen módosult, a képzôdô hulladék mennyisége pedig folyamatos, lassú emelkedést mutat. A háztartásokból kikerülô veszélyes hulladékok a nem szelektíven gyûjtött települési hulladék különleges kezelését teszik szükségessé. E gondokon a napjainkban folyó szelektív hulladékgyûjtés és válogatómûvek kiépítése is csak részben segítenek, hiszen a csomagolóanyagok szelektív gyûjtésével és válogatásával a teljes hulladék 15-25 %-a hasznosul (anyagában), a biológiailag lebontható rész külön kezelése (szelektív gyûjtése és komposztálása) is csak további hasonló nagyságú hulladékcsökkenést eredményez. A fennmaradó 40-60 % hulladék továbbra is kezelés nélkül kerül a lerakóba. A hulladék jelentôs hányadú biomassza tartalma a lerakás során biokémiai reakciókat indít el, ezzel veszélyeztetve a lerakók kémiai stabilitását. A szervesanyag-tartalom mellett jelentôs a nagyfûtôértékû anyaghányad. A projekt bemutatása A Profikomp Kft, a Vertikál Zrt, a Terra Humana Kft, valamint a GAK Kft. által létrehozott konzorcium együttmûködve a Miskolci Egyetem Eljárástechnikai Tan-


székével a fenti célok elérése érdekében 2006 ôszén „Innovatív, fenntartható energetikai termékek és technológiák fejlesztése” címmel kutatás-fejlesztési pályázatot nyújtott be a Kutatás-fejlesztési Pályázati és Kutatáshasznosítási Iroda Jedlik Ányos Programján. Az NKFP-A3-2006/00024 számú nyertes pályázat 2007 januárjától kezdôdôen egy hároméves projekt keretében vizsgálta a települési szilárd hulladékból nyerhetô másodlagos energiahordozók elôállításának lehetôségeit. A konzorcium tagjainak korábbi vizsgálatai már rámutattak arra, hogy a nem szelektíven gyûjtött TSZH a mechanikai, biológiai és termikus hasznosítási módok megfelelô kombinációjával hasznosítható a legmegfelelôbben. Az így keletkezô termékek: • a komposzt-szerû frakció, és az ezzel termesztett biomassza; • a biogáz; • valamint a szilárd és gázfázisú tü zelôanyagok, a másod-tüzelôanya gok. Továbbfejlesztve az eddigi rendszereket, jelen projekt a települési szilárd hulladékokból nyerhetô másodlagos energiahordozók elôállításának átfogó koncepcióját tûzte ki célul. A hulladékok mechanikai elôkészítése A projekt elsô évében a kísérleti technológiai rendszer megtervezése és kialakí-

Á lta l á n o s

tása történt meg úgy, hogy az alkalmas legyen a szilárd települési hulladékok komplex kezelésére és nemesítésére, valamint a projekt keretében vállalt innovatív energetikai termékek (biogáz, biomassza és másodlagos tüzelôanyag) elôállítására, majd a következô két évben elvégeztük a vonatkozó vizsgálatokat, és kiértékeltük az eredményeket. A koncepció szerint elsôként a mechanikai elôkezelés fázisában a nyershul ladékot kíméletes aprítást követôen három jól elkülönülô anyagi összetételû szemcsefrakcióra bontottuk, melyek a következôk voltak: • a legfinomabb szemcséjû <20-30 mm-es frakció, nagy biológiailag lebomló hányaddal; • a legdurvább rész (>75-100 mm), a nagyfûtôértékû frakció; • a köztes szemcseméret-frakció, ami mind a két (éghetô és biológiailag bontható) anyagban egyaránt szegényebb. A három frakció ezek után csaknem teljesen önálló technológiai mûveltsorra került, ezek mindegyikének végcélja a tüzelôanyag elôállítása volt az alábbiak szerint: A 3A biogáz-komposzt rendszer A mechanikai elôkezelés során legfinomabb szemcsefrakcióként (<20-30 mm) kapott, magas biológiailag bontható hányadot tartalmazó frakció kezelése a Profikomp Kft. sióagárdi telephelyén kialakított 3A biogáz-komposzt rendszerben történt. A projekt keretében létrehozott, és a további fejlesztések alapját jelentô biológiai hulladékkezelô rendszer

az aerob (komposztálás) és az anaerob (biogáz-elôállítás) folyamatok kombinációja. A kezdô aerob lépcsôt követôen egy anaerob fázis következik, mely folyamat során történik a biogáz termelés, majd a folyamatot egy újabb aerob lépés zárja le. A 3A-rendszer kidolgozása során egy olyan eljárás kialakítására törekedtünk, amelynél az általános anaerob eljárásokkal szemben – ahol a folyékony, legfeljebb 10 százalékos szárazanyagtartalmú hulladékot tudnak kezelni –, itt „szárazon”, azaz a nyershulladék természetes nedvességtartalmához közelálló (30-35% sza.) nedvességtartalom mellett is hatékony kezelés valósul meg. A fejlesztés elônyei, hogy a települési szilárd nyershulladék összes biológiailag lebontható szervesanyag-tartalma a kombinált eljárással két értékes termékké alakítható át: biogázzá és komposzt-szerû frakcióvá. A folyamat során nyert komposztszerû frakció a megfelelô mechanikai tisztítást követôen, energiaültevények tápanyag-utánpótlására, illetve rekultivációs célokra hasznosítható. Másod-tüzelôanyag nemesítés A folyamat során a legnagyobb szem cseméretû frakció fûtôértékét, tisztaságát mechanikai úton javítottuk. A kezelés lépései a mágneses, örvényáramú szeparálás, szelektív aprítás és/vagy légáramkészülékkel történô szelektálás voltak. Ennek eredménye a cementgyári hasznosításra is alkalmas RDF I. másodtüzelôanyag lett. A középsô szemcseméret-frakció mechanikai-biológiai hulladékkezelésre került. Az eredményeképpen létrejött

General

Introduction to the project In autumn 2006, in order to address the issues above, a consortium comprised of Profikomp Ltd, Vertikál Corp, Terra Humana Ltd and GAK Ltd – in collaboration with the Department of Process Technology at Miskolc University – applied for a research and development tender with the title ’Development of Innovative Sustainable Energy Products and Technologies’ within the framework of the Ányos Jedlik Program of the Research and Development Tender and Research Utilization Office. After winning tender number NKFP-A3-2006/00024, the consortium started a three-year project to study the opportunities for producing secondary energy sources from municipal solid waste. Earlier studies made by consortium members had already shown that non-selectively collected MSW can best be utilized with the right combination of mechanical, biological and thermic utilization methods. The process results in the following products: – a compost-like fraction, and the biomass contained with it; – biogas; and, – solid and gas phase fuels and refuse-derived fuels, or ‘RDF’. Having already improved on pre-existing systems, the present project aimed to elucidate a comprehensive process for producing secondary energy sources from municipal solid waste. The mechanical pre-treatment of wastes During the first year of the project the experimental technological system for treating and refining municipal solid waste (MSW) and producing innovative energy products (biogas, biomass and refuse-derived fuel) as planned within the framework of the project was designed and set up. During the second and third years experiments were carried out and the results were analyzed. The concept was that, firstly, following fine shredding (mechanical pre-treatment), the raw waste should be divided into three distinct and well-separable grain fractions, which are the following: • The finest grain fraction ( <20-30 mm), which contains a high proportion of biodegradable materials, • The coarsest grain fraction (>75-100 mm), which is the fraction of high calorific value, • The mid-size grain fraction, which contains a lower proportion of both (combustible and biodegradable) materials. Following this, the three fractions went through almost completely separate technological processes, all of which had the same final goal; that is, to produce fuel – as described in more detail below: A 3A biogas compost system During the mechanical pre-treatment process the treatment of the finest grain fraction (<2030 mm) (containing a high proportion of

>

A 3 A bio g á z-k o mp osz t rendszer / 3A bigas- com post system


Biohulladék

9

Á lta l á n o s

>

General

biodegradable materials) took place in a 3A system set up on the Sióagárd premises of Profikomp Kft. The biological waste management system, which was established within the framework of the project and can serve as a basis for further developments, combines aerobic (composting) and anaerobic (biogas production) processes. The first aerobic stage is followed by an anaerobic step which results in the production of biogas. The process is then completed through another aerobic stage. When the 3A system was designed, the aim was to develop a system which, unlike general anaerobic processes – which are used to treat liquid waste with a maximum dry matter content of 10% – could efficiently treat ’dry’ wastes; that is wastes with a moisture content of 30-35%, close to the natural moisture level of raw wastes. The advantages of the process are that by using the dual technique, all the biodegradable organic matter content of the municipal solid waste can be turned into one of two valuable products: biogas, or a compost-like fraction. The compost-like fraction produced during the process can be used for supplying nutrients for energy cultivations and other recultivation procedures, following suitable mechanical cleaning. Refinement of refuse-derived fuel During this process the calorific value and purity of the roughest grain fraction was mechanically improved. Treatment included the following steps: magnetic, eddy current separation, selective shredding and/or sorting using air blowers. The final product of the treatment was RDF 1 refuse-derived fuel suitable for cement factory utilization. The mid-sized grain fraction underwent mechanicalbiological waste treatment. The fine part of the produced biostabilate combined with the compostlike fraction originating from the 3A process. One part of the rough, large grain-size fraction of the biostabilate provided RDF II refuse-derived fuel, which can be utilized in different power plants. The other part of the produced material underwent further mechanical treatment such as shredding and/ or pelleting or briquetting. At the end the product was pyrolised and the final product, RDF III, or pyrolisis coke, was produced. Pyrolisis In the experimental system of our project we used low temperature pyrolisis with a low temperature heat dissociation technique (450-550 °C) in an oxygen-free environment. The objective of this R and D was to combine reductive heat dissociation and the incineration of heat dissociation products in separated thermic reactors. In addition, we periodically modeled the pyrolisis system of the refuse-derived fuel refinement technology (using 100 liter capacity equipment). Through utilizing this combined method we basically established a two-level thermic treatment process, ensuring that each section of the process could be easily calibrated, thus making maximum use of the advantages of incineration and heat dissociation. During this process we worked out a competitive thermic waste utilization method due to cutting-edge incineration

10

Biohulladék

biostabilát finomrésze összekapcsolódik a 3A folyamatból kikerülô komposztszerû frakcióval. A biostabilát durva, nagy szemcseméretû frakciójának egy része adta az RDF II. másod-tüzelôanyagot, amely különbözô erômûvekben hasznosítható. Az kikerülô anyag másik részét pedig további mechanikai kezelésnek aprításnak és/vagy pelletálásnak, brikettálásnak vetettük alá. A keletkezô terméket ezt követôen pirolizáltuk, melynek eredménye a pirolízis koksz, az RDF III. Pirolízis A projektben a kísérleti rendszerben alacsony hômérsékletû pirolízist valósítottunk meg, alacsony hômérsékletû hôbontási eljárással (450-550 °C), oxigénmentes körülmények között. A K+F célja volt a reduktív hôbontást és a hôbontási termékek elégetését kombinálni, egymástól elválasztott termikus reaktorokban. Emellett modelleztük a másodlagos tüzelôanyag nemesítô technológia pirolízis rendszerét egy 100 liter kapacitású szakaszos üzemû berendezéssel. Evvel a kombinált eljárással lényegében kétfokozatú termikus kezelést valósítottunk meg, így biztosítva az egyes részfolyamatok jobb szabályozhatóságát, hasznosítva az égetés és hôbontás elônyeit.

Az eljárás során kidolgoztunk egy olyan termikus hulladékhasznosítási módszert, amely a korszerû égetési technikákkal az energetikai hatásfok és a környezetvédelmi hatékonyság szempontjából egyaránt versenyképes. A kombinált eljárás végterméke nagy hômérsékletû füstgáz, amelynek hôtartalma hasznosítható, valamint a nagy hômérsékletû átalakítás eredményeképpen keletkezô inert szilárd széntermék a pirolízis koksz. A vázolt rendszerrel kapott termékeket részletes tüzeléstechnikai vizsgálatoknak vetettük alá. Összességében megállapítható, hogy mindhárom hulladék minta alkalmas égetéssel történô energetikai hasznosításra. A projekt eredményei A hároméves kutatás-fejlesztési projekt 2009. december 31-én sikeresen lezárult. A konzorcium a projektben vállalt feladatokat a tervezett formában, ütemezésben és költségvetéssel végezte el. A kitûzött célokat elértük, így a konzorcium egy olyan komplex, gazdasági szempontból is optimalizált hulladékgazdálkodási rendszert dolgozott ki, amely szerint a települési szilárd hul ladék valamennyi frakciója hasznosításra került (1. ábra). Több új technológia kidolgozása ré-

1. ábr a: A TSZH k ü l ö nbö z ô fra k c i ó i n a k e n erg e t i k a i h a s z n o s í t á s a a k o m p l e x hulladékgazd á l kod á s i r en d s zer en b el ü l


Á lta l á n o s

General

techniques and high energetic and environmental efficiency. The final product arising from the combined technology is a high temperature smokegas with utilizable heat content and an inert solid carbon product produced by the high temperature transformation; pyrolisis coke. The products we obtained through using the system described above underwent detailed firing-technical examinations. The result was that all the three waste samples were judged generally suitable for energetic utilization through incineration. Results of the project The three-year research and development project was successfully completed on 31st December 2009. The consortium successfully carried out the tasks undertaken within the project on time and within budget. The desired outcome was realized and the consortium’s work resulted in a complex, economicallyoptimal waste management system which utilizes all the fractions of municipal solid waste (Diagram 1).

vén energetikai célú felhasználásra alkalmas termékeket állítottunk elô: 1) a maradék hulladék biomassza tartalma részben komposztálás útján, energiaültetvények tápanyag-utánpótlása révén, részben pedig az aerobanaerob-aerob rendszerû technológia alkalmazásával biogáz-elôállítás útján hasznosult; 2) a kis és nagyfûtôértékû hulladékfrakció külön-külön lett kinyerve TSZHból, és belôlük szabályozott, garantált minôségû másodlagos tüzelôanyagokat állítottunk elô; 3) a relatíve kis mennyiségû veszélyesanyag-tartalmú rész-anyagáram pirolízis útján került hasznosításra. A projekt során két szabadalmi eljárást dolgozott ki a konzorcium „Komplex többtermékes mechani-

kai eljárásokra alapozott technológia energetikai-termékek elôállítására szilárd települési hulladékból”, valamint „Települési szilárd hulladékok biológiailag bontható részének anaerobaerob biológiai hasznosítása biogáz elôállításával” címmel. A projekt eredményeinek összefoglaló bemutatása a 2009. december 4-én Gödöllôn megrendezett, gyakorlati bemutatóval egybekötött „Profikomp és Partnerei Tudományos Nap” c. konferencián történt meg. A rendezvényen részt vevô szakemberek összefoglalót hallhattak a 3 éves K+F projekt egészérôl, a kitûzött célokról és azok megvalósulásáról, majd az egyes konzorciumi tagok által vállalt feladat körök részletes bemutatására került sor témakörönként. ■

By discovering a number of new technological processes we developed some products that are suitable for energetic utilization: 1) The biomass content of the remaining waste was reused, partly through composting, through supplying nutrients for energy cultivations and partly through biogas production using an aerobicanaerobic-aerobic system process. 2) The low and high calorific value waste fractions were obtained from MSW separately. They were turned into regulated, guaranteed high-quality refuse-derived fuels through refinement. 3) The relatively small quantity of wastes containing hazardous material was utilized through materialflow pyrolisis. During the project the consortium developed two patented technological processes with the titles: 1) ’Complex multiple product technology based on mechanical processes for the production of energy products from municipal solid waste’, and; 2) ’Biogas production through the anaerobic-aerobic biological utilization of the biodegradable part of municipal solid waste’. The results of the project were presented together with some practical demonstrations at the conference ’Profikomp and Partners’ Day of Science’ on 4th December 2009, where experts attending the event were introduced to the goals and outcomes of the three-year R and D project. Each member of the consortium gave a detailed presentation about their specific tasks which covered all the topics one by one.


Biohulladék

11

Technika

techics

> D r . Gombkötô I mre Eg y etemi adjunktu s ME N y er s an ya g el ô ké s z íté s i é s K örny ezeti Elj á r á s technikai I nté z et

Szétválasztási technológiák a biomassza feldolgozásban:

Dúsítás

1. Bevezetés Cikksorozatunk elôzô részében beszámoltunk a biomassza feldolgozásban legelterjedtebben használt osztályozási eljárásokról. Megállapítottuk, hogy a szétválasztási technológiák sora igen nagyszámú, a biomassza iparban, alkalmazásukra számos példát sorolhatunk, mint például az élelmiszeripar számára fontos növényi részek szétválasztása az arra alkalmatlan, azonban energetikai célra kiváló növényi részektôl, vagy a papíripar számára értékes, könnyen rostosítható növényi részek szétválasztása a nehezen rostosítható növényi részektôl. Ide sorolhatjuk példaként a magas szerves anyag tartalmú hulladék áramok feldolgozási technológiáját mechanikai – biológiai stabilizációval vagy az energetikai célú hasznosítást megelôzô elôkészítés esetét is [5]. Az aprítással feltárt komponensek egymástól való szétválasztása a komponensek között meglévô fizikai tulajdonságbeli eltérésen alapul. Ezeket az eljárásokat összefoglalóan dúsításnak nevezzük, mivel az adott komponenseket rájuk nézve nagy koncentrációjú termékekbe választjuk le. A dúsítás rendszerint azon az anyagtulajdonságon alapszik, amelyben az adott szemcseméretnél legnagyobb az eltérés a szétválasztandó komponensek között. A fémeket is tartalmazó anyagáramok esetében a különbözô alkotóanyagok szétválasztására elsôsorban a sûrûség, 12

Biohulladék


a mágneses és elektromos tulajdonság eltérése alapján nyílik lehetôség. Megkülönböztetünk egymástól száraz illetve nedves technológiai megoldásokat. A dúsítás száraz eljárásai elsôsorban a kézi válogatás, sûrûség szerinti szétválasztás légárammal száraz áramkészülékben illetve légszérrel, a vas mágneses szeparátorokkal a nemvas-fémek leválasztása pedig elektrosztatikus vagy örvényáramú szeparátorok alkalmazásával történhet. Nedves technológia alkalmazásakor a száraz áramkészüléket és a légszért, nedves áramkészülék, ill. az ülepítôgép vagy nehézszuszpenziós készülék, finomabb anyagokra nedves szér váltja fel. 2. Válogatás A kézi válogatásnál a hatékonyság csak a nagyobb méretû (> 50 mm) anyagok eltávolításánál jelentkezik. Eszköze a kissebességgel mozgó válogató szalag, amely mellett 1,5…1,8 m széles munkahelyeket alakítanak ki. A szalag szélessége, ha csak az egyik oldalán vannak munkahelyek legalább 0,6 m, ha mind a két oldalon akkor 1,2 m. A kiválogatott anyagokat ledobó aknán keresztül boxokba vagy konténerekbe gyûjtik. A válogatószalagot elsôsorban olyan esetekben célszerû alkalmazni, ahol a feldolgozott anyagáram nagyméretû értékes komponenseket, illetve kisszámú valamilyen szempontból veszélyes komponenseket tartalmaz. Fémtartalmú hulladékok esetében elsôsorban a nemvas-fémek – alu-

Technika

mínium, réz, ólom –, valamint a rozsdamentes nem mágnesezhetô acél egymástól való elválasztására alkalmazzák. Az üzemekben a kézi válogatást rendszerint megelôzi egy gépi méret szerinti osztályozás (szitálás), amikor is a kisméretû idegen tárgyakat szitálással eltávolítják, és a haszonanyag-hulladékot fellazítják. A vas-komponensek leválasztása a kézi válogatás elôtt vagy után történik a szalag feletti mágnesekkel (néhány esetben mágneses dobokkal is). Az üzemeltetôk gyakran elônyben részesítik a fémeknek a kézi válogatás utáni mágneses leválasztását, mert ekkor a fém-frakciót már nem szennyezik rátapadó anyag szemcsék. A válogatómûvet a kialakított területen megépített csarnokba építik be (vagy a csarnokkal egy egységben építik meg). A válogatószalag a csarnokban (vagy közvetlenül a csarnok mellé épített) zárt kabinban, a válogató szalag kiszolgáló egységei pedig a kabinon kívül nyernek elhelyezést[2].

1 . á bra : Vá lo g at ó k a bin az AvE m iskolci t e l e p h ely én és sz a la g [we b 4 ] a Pioneer ZRt. s z a rvasi v e t ôma g ü z e m ében / Fi gure 1 . : S o rtin g cabin at the vicinity of AvE i n M i sk o lc a n d a s orting belt at seed fa c t o ry of [web4] Pion ee r ZRt. at Szarvas

Manapság, a számítógépek számítási teljesítménye a 10 évvel korábbi kapacitásukhoz képest jelentôs növekedést mutatnak, így megnyílt a lehetôség a gépi válogatási technológiák jelentôsebb térnyerésének. Az automatikus váloga-

tás során számos részfolyamat követi egymást. Fontos az anyag fellazítása, sorba állítása, hogy minden egyes darab külön vizsgálható legyen (a szemcsék egyedi megjelenítése). Ez a mûvelet gyakorlatilag szállítószalaggal, forgó tárcsával vagy egyéb hasonló célú berendezésekkel történik. Ezután a sorba állított szemcséket a felismerô egységhez kell szállítani. Egy jel kibocsátó – jel érzékelô és feldolgozó egység (számítógép) segítségével megtörténik az egyes darabok azonosítása meghatározott szétválasztási tulajdonságok alapján, valamint a kapott mérési jelek kiértékelése. A rendszer automatikusan meghatározza, hogy elôre programozott minták alapján a vizsgált szemcse melyik termékbe kell hogy kerüljön, és a cselekvési fázisban beavatkozik. Ez történhet fúvóka sorral, ahol a szabadon esô szemcsék pályáját módosítják légáram segítségével vagy önmûködô csapóajtók segítségével terelhetik az egyes szemcséket egyik vagy másik termékbe. 3. Sûrûség szerinti szétválasztás A sûrûség szerinti száraz szétválasztás történhet áramkészülékekben süllyedési végsebesség szerint, vagy légáramban fluidizált ágyban sûrûség szerint légszérrel vagy légülepítôgéppel. A légáramban történô szétválasztás elvi alapja a légáramban történô osztályozással azonos módón az alkotók eltérô süllyedési sebessége, ill. közegben való eltérô mozgása. A szemcsék (mérettôl és közeg- és szemcsesûrûségtôl függô) mozgását a nyugvó közegben mért maximális sebességével, az un. süllyedési végsebességgel jellemezzük, amelyre jellemzô, hogy a nagyobb sûrûségû (és nagyobb méretû) szemek nagyobb sebességgel mozognak mint a kisebb sûrûségûek (és kisebb méretûek). A légáramban történô osztályozás esetében elmondott ismereteket azonban szükséges kiegészíteni az együttülepedés fogalmával [2]. Az áramkészülékkel történô szétválasztás feltétele a szemcsék eltérô süllyedési sebessége. Az egykomponensû szemcsék esetén a nagyobb méretû szemcsék nagyobb, a kisebbek kisebb sebességgel mozognak. Többkomponensû, különbözô méretû szemcsékbôl álló rendszerben a jelenség összetettebb. Egy kisméretû, de nagy sûrûségû szemcse azonos vagy nagyobb sebességgel

techics

Imre Gombkötô, PhD. assistant professor UM, Institute of Raw Material Processing and Environmental Process Engineering

Separation technologies on biomass production: Concentration 1. Introduction Most widespread classification technology used for biomass processing was introduced at our previous article. In fact, separation techniques are commonly used at biomass industry, there are several applications, such as the separation of agricultural biomass into foodstuffs and residues that may serve as fuel or as a raw material for synfuel manufacture, the separation of forest biomass into the darker bark-containing fraction and the pulpable components, the separation of marine biomass to isolate various chemicals, the separation of urban refuse into RDF and metals, glass, and plastics for recycling.[5] Separation of components is possible using the difference between at least one physical property of the components if the components had been liberated from each other by comminution properly. These separation processes are called concentration, because the components are separated to products where the concentration of the components are very high in comparison to the feed. Concentration is usually based on the physical property of the components which shows the most significant difference according to the particle size of the material. Separation of material streams including metals in it, can be separated by their density, magnetic and electric properties. There are wet and dry technical solutions for each separation method. Dry concentration methods for biomass are generally gravity concentration in air flow separator, air tables or air jigs, sorting. Iron particles can be separate in magnetic separators and non-ferrous metals can be separated by electrostatic separator or by eddie-current separator. Instead of air flow separator, often wet flow separator, jigs or heavy media separator, and wet shaking tables in case of fine particles are used if the applied technology is wet. 2. Sorting Hand sorting is effective only if the particle


Biohulladék

13

Technika

techics

size is not too small (> 50 mm). For sorting small conveyor belt is used with relatively slow moving (0.1 …0.2 m/s) belt, where 1.6…1.8 m wide workplaces are being established. The width of the belt is 0.6 m or 1.2 m, depends on if both side of the belt has workplaces or not. The sorted material is collected in boxes or containers. Hand sorting is generally applied if the material stream contains large valuable material or small amount of hazardous material. If the material stream contains large amount of metals, sorting is used to collect valuable non-ferrous metals from it. Generally classification step is overtake sorting process to remove fine particles and get the material bed to be loose in the sorting plants. Ferrous particles are separated by magnetic separators before or after sorting, however operators are tend to separate ferrous particles from the pre sorted metal fraction, because with this solution, metal particles are seldom contaminated by other material (foils,…). Sorting plant is usually built in halls, the sorting bell is built into cabin and the support units are usually installed within the hall outside of the cabin. Nowadays, computing potential of computers are multiplied according to their capacity was 10 years ago. This fact makes automatic sorting technologies to spreading wide in the industry. Several automatic step follows each other in serial way during automatic sorting. It is important to get the particles loose and observable individually. For this purpose, conveyor belt or rotating disks are used. Then particles has to be transported to the recognizing system. It is a signal emitter – sensor – processor system, where particles are identified by pre-configured properties. The system determine, to which product the particle should get into using pre-configured patterns to compare with particle properties. In the acting phase the system interact with the particles using nozzles or trapdoors.

mozoghat, mint egy jóval nagyobb méretû, de kisebb sûrûségû szemcse. Határeset, azaz az együttülepedés feltétele két eltérô sûrûségû szemcsére v01 = v02. Ebbôl kifejezhetô az együtt ülepedô d1 és d2 méretû szemcsék mérethányadosa. E d1 és d2 szemcse-mérethatárokkal jellemzett rendszerben a szétválasztás áramkészülékben sûrûség szerint elválasztásra vezet.

2. ábr a: Együ ttü l eped és Eg yüttüleped és [ 2]

Biohulladék

/ F ig u r e 2 . :

Biomassza és gabonaipari alkalmazások esetén az ellenáramú légáramkészülékeket és az un. ballisztikus szeparátorokat egyaránt alkalmazzák kôkiválasztásra, illetve a hibás , fertôzött gabonaszemek egészségesektôl történô elválasztására. Ballisztikus szeparátorokban[1] sokszor nem függôleges, vagy vízszintes, hanem ferde légáram segítségével módosítják az adagolóból hulló szemcsék pályáját. Ekkor a nagyobb sûrûségû szemcsék, nagyobb tömegük miatt tehetetlenebbül viselkednek, így a kisebb sûrûségû frakciótól külön edényzetbe gyûjthetôek.

3. Gravity concentration Dry gravity concentration of biomass can be carried out with air flow separators, air jigs or tables. The principal of particle concentration in continuum flow based on different movement of the particle in fluid (air or water) and their terminal settling velocity. The movement of the particles in a continuum (based on particle size, density and their shape) can be described their terminal settling velocity. Terminal settling velocity is lower in case of smaller density (or with smaller size) and higher in case of a large particle density (or in case of large particles). It is now important to introduce the term co-sedimentation. In homogeneous systems larger particles are settling faster than smaller particles. In

14

[2]


3 . ábra : Ga b o n a i par i l é g ára m k é s z ü l é k [ we b 1 ] , é s a M i s k o l c i Eg y e t e m , Ny er s a n ya g e l ô k é s z í t é s i é s Kö rn y e z e t i El j ár á s t e c h n i k a i I n tézet L a b or atór iu m á b a n épített l ég á r a m kés zü l ék / F ig u r e 3 . : A i r f l o w sepa r ator f or seed sepa r ation [ we b 1 ] , a n d t h e a i r f l o w s e pa r at o r h a s b e e n b u i lt i n t h e La b o r at o ry o f t h e I n s t i t u t e o f Raw M at e r i a l P r e pa r at i o n a n d E n vir on m en ta l P r oc ess E n g in eer in g

Száraz gravitációs dúsítás berendezéseit korábban Csôke foglalta össze [3]. A légszérek szemipermeábilis asztalán a ventilátor által szállított levegô fluid ágyat hoz létre, amelyben a nagyobb sûrûségû szemek az asztalra ülepednek, és e szemeket a vibrációs asztal a lejtôn felfelé kihordja, miközben a kissûrûségû fluidizált szemcsék a lejtô irányába lefolynak a szérasztalról. A légszérek jellemzô kapacitása: 1…2 t/h/m2 A kéttermékes légszérrel, ahol a szérlapon a szemcsék a nem legyezôen, hanem csak lefelé (könnyûek) és felfelé (nehezek) haladnak a középtermék keletkezése elkerülhetô. A légszérek alkalmazása igen széleskörû, elterjedtek az elektronikai hulladékok, az autóroncsok, a kábelek elôkészítésében, faforgácsból a fémek, malmokban ôrlés elôtt a búzából kôzetszemcsék kinyerésére. Megfelelô sûrûségkülönbség esetén alkalmasok mûanyagok (PE/PVC) egymástól való elválasztására is.

Technika

„A légáramban történô

techics

heterogeneous, poly-disperse systems, particle settling velocity is wide ranged. There are cases where small particles with high density value has the same settling velocity than larger particles with low density. In equilibrium, for these particles, v01 = v02. In this case, d1 and d2 particle diameter can be calculated, where both particles are settling at the same velocity. If particle size are between these particle sizes, at flow separators, the separation process takes place by the density of the particles. Counter current air flow separators and ballistic separators are both use for stone separation or for separation of infected seeds from the stream in biomass and corn industry. In ballistic separators, the air is often vent from an angle to the particle (not horizontally or vertically). Using the different inertial properties of the particles, different collection containers can be applied to collect them separated.

szétválasztás elvi alapja a légáramban történô osztályozással azonos módón az alkotók eltérô süllyedési sebessége, ill. közegben való eltérô mozgása.”

4.ábra. Scho m b er g l é g s z ér é s a l é g s z ér mûködési elv e , a h o l L – L é g ára m , A – feladott a n ya g , L – k ö n n y û term ék, S – neh éz ter m ék, 1- l ökôrudazat, 2 – R ú g ó , 3 – Ve n t i l á t or, 4 – szem iperm e á b il is a s zta l / F ig u r e 4. Schomber g a i r ta b l e a n d i t s w o r k i ng principle, wh e r e L – a i r s t r e a m , A – feed, L – lig h t pr od u c t, S – h eavy product, 1- p u s h e r , 2 – s p r i ng, 3 – V e n t, 4 – sem i permea b l e d esk

Az aero-csatorna (aero-chute) az utóbbi idôkben bevezetett száraz dúsító berendezés, ahol az enyhén dôlt és lefelé szûkülô csatornában az alulról bevezetett levegô hatására fluidizált ágy (és lefelé irányuló szemcseáramlás) alakul ki, amelyben a nehezebb és nagyobb

Concept of dry gravity concentrators was summarized by Csôke earlier [3]. Air tables has semi permeable desks with low angle where to the heavy particles are settling down while light particles are being fluidized by the air blowing through the desk and the material bed. The desk is vibrated therefore the heavy particle moving upwards on the desk while light fluidized particles are “flowing” downhill. Usual capacity of air tables are between 1 – 2 t/h, m2. Air tables are extensively used not only in biomass processing, but waste processing plants as well to separate different kind of plastics, or plastics from metals. Aero-chute is a late inventions for dry gravity concentration where narrowing and slight inclination of a channel is applied. Air is vent from below make the particles fluidized. In the fluidized bed, heavy particles are settling down and light particles are floating.


Biohulladék

15

Technika

techics

5.á br a . A l pin e l ég ü l epítôg ép / F ig u r e 5 . A l pin e a ir j ig

Air jigging is a very similar process. The working principle of the process is the pulsating loosening of the material bed, while the particles are organized by particle density. The loosening can be carried out by pulsating the semi permeable screen below the particles or pulsating the vent air through the material bed. In the material bed, the volumetric rate of the solid particles is high even at loosened state and the relative density of the bed (air and particle mixture) is higher while buoyancy is higher to individual particles in the bed. Therefore light particles are floating and the heavy particles are sinking. Application of air jigs are very similar to the air tables, usual capacity of air jigs are between 2 – 4 t/h, m2 Solid biomass with a low moisture content tends to have better handling characteristics than wetter biomass. This complements the desire for dry wood in order to reduce storage dry matter losses and maximise energy conversion. Using wet concentration methods are not usually in biomass processing, because costs of drying and sludge water handling are much higher than the income of the biomass product allowed to. Therefore wet concentration technique are used in processing of valuable materials, like metals or construction waste processing. 4. Separation based on different magnetic properties of the particles In every processing plant, even in biomass processing, protecting comminution equipment from iron particles is indispensable [4]. Iron particles are ferromagnetic particles, therefore using magnets are evident

16

Biohulladék

süllyedési végsebességû szemcsék a csatorna aljára dúsulnak fel, miközben a könnyebb és kisebb süllyedési végsebességû szemcsék pedig az ágy felsô rétegébe szállítódnak. Az elkülönült szemcserétegek a csatornavégen terelôlappal egymástól elvezethetôk. Hasonló eljárás az ülepítés. Az ülepítés lényege a gép szitáján levô szeparálásra feladott szemcsehalmaz periódikus fel-fellazítása és a szitára való visszaülepítése, miáltal az anyagréteg sûrûség szerint rendezôdik. A fellazítást vagy a szita, vagy pedig a közeg (levegô vagy víz pulzáló) mozgatásával érjük el. A sûrûség szerinti szétrétegzôdés annak köszönhetô, hogy az ülepítôgép szitáján lévô szemcsehalmaz-ágynak a fellazított állapotában is nagy a szilárd részek térfogataránya, amely a rétegek összezáródásakor még nagyobbra növekszik. Minél nagyobb a szemcsék térfogataránya az ágyban, annál nagyobb az ágyat alkotó szilárd szemcsék és a köztük levô közeg sûrûsége, és ezzel együtt az ágy szemcséire gyakorolt felhajtóerô. Az ágy (jelen esetben levegô-szilárd keverék) sûrûségénél nagyobb sûrûségû szemek leülepednek az ágy aljára, a kisebbek pedig felúsznak az ágy tetejére.


A légülepítôgép alkalmazása a légszér ekével közel megegyezô. Fô területek például a faforgácsból a fémek és kôzetszemcsék kinyerésére, szilárd települési hulladékból a másodtüzelôanyag elôállításakor a kôzetszemcsék leválasztása, de alkalmazzák hulladék elôkészítésben az elektronikai hulladékok feldolgozása, a kábelek elôkészítésében mûanyag-fém elválasztása során, illetve sárgaréz forgács elválasztásakor az alumínium forgácstól is. Jellemzô kapacitása: 2…4 t/h/m2 . Általában elmondható, hogy a szilárd biomassza száraz állapotban könnyebben kezelhetô, mint nedves állapotban. A száraz biomassza könnyebben tárolható és fajlagos energiatartalma is nagyobb valamint a nedves feldolgozás során keletkezô szennyvíz kezelésének költsége aránytalanul magas a kapott termék értékéhez képest, ezért feldolgozása során nedves technológiákat csak igen ritkán, indokolt esetben alkalmaznak, így a sûrûség szerinti nedves szétválasztási technológiák, mint a nehézközeges dúsítás ill. nedves szérek elsôsorban a nagy értékû fémhulladékok illetve építési, bontási hulladékok feldolgozási technológiájában alkalmazzák. 4. Szétválasztás a szemcsék eltérô mágneses tulajdonságai alapján A biomassza feldolgozásban a mágneses szeparátorok alkalmazása elsôsorban a törô, aprító berendezések védelme érdekében elengedhetetlen[4]. A vas ferromágneses tulajdonságait kihasználva könnyen kiválaszthatóak az anyagáramból a vas tartalmú szemcsék, így elkerülhetô, hogy az akár véletlenül (nem az anyagáram tényleges alkotórészeként) odakerült részecskék kárt tegyenek a törô berendezésekben illetve a technológia egyéb berendezéseiben. Fémtartalmú hulladé-

Technika

kok feldolgozása esetén a vaskiválasztó mágnesek alkalmazása alapvetô. Alapvetôen Ferro (erôsen mágneses), Para (gyengén mágneses) és Dia (nemmágneses) mágneses anyagokat a hulladék és biomassza feldolgozásban, a gyakorlatban mágneses és nem-mágneses tulajdonságúként soroljuk be. A vas tartalmú szemcsék jó hatásfokkal elválaszthatóak a nem-mágneses szemcséktôl szinte bármely szemcseméret esetén, bár a néhány mm-nél kisebb szemcseméret a biomassza feldolgozásra nem jellemzô. A szétválasztás hatásfokát jelentôsen ronthatja, ha a feladott anyag nedves, mivel a nedvesség miatt a kis sûrûségû biomassza szemcsék könnyen rátapadnak a vas szemcsék felületére, és mivel tömegük csekély, könnyen a mágneses termékbe kerülhetnek. A vaskiválasztó mágnesek 2 fô típusa terjedt el a gyakorlati alkalmazás terén: szalagos és dobszeparátorok[2]. Mindkét típus esetén állandó ill. elektromágnesek biztosítják a mágneses teret. Az állandó mágnesek elônye, hogy mûködésükhöz nem igényelnek elektromos energiát, így üzemeltetésük olcsóbb. A szalagos szeparátorok egyik típusa a kereszt szalagos szeparátor. A szétválasztandó anyagáram fölé egy az anyagáramra merôlegesen elhelyezett szalagot helyezünk, melynek közepébe, az anyagáram fölé egy mágnest helyezünk. Az anyagáramból a ferromágneses szemcsék felugranak a mágnesre, ahol a keresztáramú szalag elszállítja az anyagáram fölül. ahol a felsô szalag már nem tartózkodik a mágnes alatt, a szemcse leesik a szalagról. Ezt a megoldást akkor célszerû alkalmazni, amikor a feldolgozandó anyagáram viszonylag kis mennyiségû vas szemcsét tartalmaz. Keresztszalagos szeparátorok tulajdonképpen bármilyen konvencionális szállítóeszköz fölé szerelhetôek, azonban kerülni kell vibrációs adagolók fölé történô szerelését, mivel a berendezés csapágyazása átmágnesezôdhet jelentôs kopást okozva a berendezés csapágyaiban. Szalagos szeparátor elhelyezhetô szállítóheveder ledobó végénél a szállítóhevederrel egyenáramban. Ebben az esetben, ellentétben a keresztszalagos szeparátorral, olyan mágnest kell alkalmazni, melynek szélessége megegyezik a szállítóheveder szélességével, amely megoldás sok esetben gazdaságtalan.

F m > F c + F g cosα

€

6. ábr a: Mág n e s e s s z e pará t oro k vaskiválasztá s r a [ 3 , we b 2 , we b 3 ] / F ig u r e 6.: M ag netic s e pa r at o r s f o r i r o n rem oving [3 , w e b 2 , we b 3 ]

A mágneses dobszeparátorok hasonló elven mûködnek a szalagos szeparátorokhoz. Álladó mágnest helyezünk el a szállítóheveder ledobó végénél található feszítô dobba, úgy hogy a mágnes a dob csupán egy szeletét töltse ki. Ekkor a ferromágneses szemcsék rátapadnak a ledobó végen a szalagra és nem repülnek le róla, mint a többi, nem-mágneses szemcse. Amint a ferromágneses szemcse eléri azt a kerületi pontot – rendszerint immár a szállító heveder alsó felén – ahol a

techics

to remove them from the material stream( even if they got there accidentally) to protect crushing equipment. Processing waste material with metal components, magnetic separators are effectively used. In recycling, materials are usually subdivided into magnetic and non-magnetic materials. However, technically we distinguish ferromagnetic (strongly magnetic), paramagnetic (weakly magnetic), and non-magnetic materials. The separation of ferromagnetic materials from the others is always possible at high efficiency for all particle sizes, as long as the liberation is good and in case of dry separation of fines (< 5 mm) that the feed is not damp (= of a possibly fluctuating moisture content between entirely dry and fully soaked with water). In recycling two main types of magnetic separators are frequently used for the separation of ferrous metals: belt, pulley or drum separators. For all types permanent magnets as well as electromagnets can generate the magnetic field. The advantage of permanent magnets is that they do not require energy to produce the magnetic field, as is the case with electromagnets. For this reason electromagnets are more and more replaced by permanent magnets. Only when an extremely high field strength is needed, e.g. for the concentration of weakly magnetic material or for heavy scrap, electromagnets are applied. A cross belt separator uses permanent magnets and is mounted some distance above the conveyor. Ferrous metal is attracted and jumps up to the cross belt conveyer to be transported outside the magnetic field where it drops of. It is suitable for the removal of smaller amounts of ferrous metals (de-contamination) or for smaller installations. When the amount of ferrous metal is substantial, line belt, pulley or drum separators are often preferred. Cross belt and line belt separators are able to produce relatively pure (>80%) steel fractions because the distance between the magnet and the feed is well-defined. They also perform well if the feed contains a lot of fines or dust: non-magnetic dust is left on the belt. Cross belt separators can be mounted above practically all type of standard conveyors. Care should be taken to avoid steel parts (non-magnetic stainless is allowed) of the installation in the field of the magnet, since such steel parts will become magnetized and start to attract ferrous parts from the feed. Installing a magnet over a vibratory feeder is not recommended: bearings may become magnetized and show excessive wear, whereas the motion of the feeder itself is reduced because a magnetic field tends to counteract the motion of large metal structures (even if it is made from stainless steel).


Biohulladék

17

Technika

techics

For fluctuating feed, showing height fluctuations on the feed conveyor, separators that automatically adjust height by means of hydraulics are available. Heavy duty separators have a belt equipped with liner plates, e.g. for removal of coarse metal scrap from biomass streams or from domestic waste. Working principle of the drum separator is the same as that of the belt separators. In a rotating hollow drum one part is occupied by a permanent magnet. The drum is equipped with baffles carrying the ferrous to the part of the drum outside the magnetic field. This design is very suitable for ferrous scrap separation in large volumes. An advantage is that the magnet is fully encapsulated preventing the build-up of magnetic fines onto to magnet, and the fact that there is no wear, maintenance, and supervision needed of an additional belt. As a conclusion it can be said, that nowadays multi-function mobile biomass processing units are generally used for biomass or waste processing tasks. These mobile units are biomass shredders or screens built together with magnetic separators and air flow separators. These equipments are providing sufficient in-site solution for most of the objectives of waste and biomass processing operation. Such equipment can be seen in figure 7, where mobile screen is built together with air flow separator for rock removing, and the product belts are designed to provide frame for magnetic separators. Magnetic separators in this way can be supplied with energy directly from the main unit.

18

Biohulladék

mágnes már nincs felette, elengedi azt és egy külön gyûjtô edényzetbe hullik. A hasonló elven, mágnes hengercikkel szerelt dob – rendszerint rozsdamentes acélból készült – elhelyezhetô a szállítóheveder ledobó végénél a szalag felett. Ekkor a heveder fölé helyezett dob lassan forog, így távolítva el az anyagáramból a dobra felugró mágneses szemcséket. A dobszeparátor esetében a szemcse kinyerésének feltétele, hogy Fm mágneses erô nagyobb legyen az Fc centrifugális erônek, valamint az Fg nehézségi erô radiális komponensének az összegénél: F m > F c + F g cosα Összefoglalásként érdemes megemlíteni, hogy manapság igen elterjedtek a biomassza és hulladék elôkészítés területén € olyan kombinált mobil egységek, amelyek aprítógép vagy osztályozó szitaberendezés, felsôszalagos mágneses szeparátor és légáramkészülék egybeépítésével in-site megoldást biztosítanak a biomassza helyben történô feldolgozására. Egy ilyen osztályozó berendezés látható a 7. ábrán, ahol egy mobil osztályozó szita feladási pontjánál lehetôség van a kôzetanyag eltávolítására egy légáramkészülék segítségével. A termék kihordó szalagok kialakítása olyan, hogy egy felsôszalagos szeparátor könnyedén elhelyezhetô föléjük úgy, hogy a szalag meghajtása a fô egységérôl biztosítható. A berendezés könnyen átalakítható dobszitával történô üzemelésre is.


7. á br a : m ob il több f u n kc iós b iom a s s z a f el d ol g ozó eg ys ég / Fi gu r e 7 . M o b i l e , m u lt i - f u n c t i o n s c r e e n i ng u n i t f o r b iom a ss oper ation

5. Hivatkozások [1] Bôhm József: Szétválasztás közegáramban. Oktatási segédlet, kézirat [2] Csôke B.: Eljárástechnika alapjai. Miskolci Egyetem, Eljárástechnikai Tanszék,Tanszéki jegyzet [3] Csôke B.: A hulladékfeldolgozás szeparátorai, Hulladéksors 2009. X évfolyam 5. Szám pp 20-23 [4] Nagy, S.: Hulladék biomassza aprítása/Comminution of waste biomass material, BIOhulladék/BIOwaste 3-4/2008, 37-44. [5] Sunggyu Lee, James G. Speight, Sudarshan K. Loyalka (editors) Alternative Fuel Technologies, CRC Press, 2007 [web1] http://www.magmilling.hu/ [web2] http://img.directindustry.com [web3] http://www.buntingmagnetics.com [web4] http://hungary.pioneer.com

tudom á n y o s m e l l é k l e t

Scienti f ic s e c t i o n

elvégezhetô, mûszerigénye kisebb a bonyolult tesztekhez képest, kivitelezési költsége alacsonyabb, gyors és érzékeny – számos hátránya van. Legnagyobb hátránya, hogy viszonylag kicsi a környezeti realizmusa, mivel nem képviseli a környezet komplexitását. Természetes viszonyok között nem pusztán egy faj egyedei kerülnek kapcsolatba a szennyezôanyaggal, hanem különbözô fajok populációi. Ezek a tesztek figyelmen kívül hagyják a biotikus és abiotikus környezeti tényezôk egymásra hatását is. 2. Anyag és módszer

A környezeti szennyezés jelzésének egyik lehetséges bioindikátora a kerti zsázsa (Lepidium Sativum) Bernvalner Glória, egyetemi hallgató Dr. Mészárosné Dr. habil. Bálint Ágnes, egyetemi docens, Szent István Egyetem, Környezettudományi Intézet, Kémia és Biokémia Tanszék, Gödöllô

1. Bevezetés Rendkívül fontos napjainkban, hogy megismerjük környezetünk állapotát. Budapesten található a legnagyobb forgalmú, polgári repülôtér, a Ferihegy. Vizsgálatunk tárgya a Ferihegyi Repülôtér I. terminálja közelében található akácos. 2006-ban egy talajfoltra lettünk figyelmesek, ahol a növényzet állapota „leromlott”. Az akkori vizsgálataink kimutatták, hogy a talajban a kadmium koncentrációja a szennyezettségi határértéket többszörösen meghaladja: átlagosan: 13,353 mg/kg sz.a.. Az akkor érvényben lévô 10/2000. (VI. 2.) KÖMEÜM-FVM-KHVM együttes rendelet szerint állapítottuk meg a szennyezettséget, de a kapott értékek minden esetben meghaladják a tavaly hatályba lépett 6/2009-es KvVM-EÜM-FVM rendeletben foglalt határértéket is. Az akácos rossz állapotát kiválthatta a nehézfém túlzott mennyisége és a környezetben esetlegesen kikerülô kerozin is. Kíváncsiak voltunk arra, hogy biotesztekkel hogyan lehetne megvizsgálni az ott látottakat. A biológiai monitoring tudománya a biológiai indikáción alapul. Az indikáció szó jelentése jelzés. Az egyes élôlények tulajdonságaikkal mindig jeleznek valamit: a hômérsékletet, kémhatást, tápanyaghiányt, nedvességet vagy éppen a környezetszennyezést. Ahhoz, hogy a szennyezô anyagok környezeti kockázatát felmérjük, szükséges ismernünk azok környezetben való viselkedését, valamint veszélyességét, károsító hatásait, amelyek mérésére a tesztszervezetekkel történô bioindikációs vizsgálatok szolgálnak. Az élô szervezetek által adott jelzések értelmezését nehezíti, hogy azok nem csak a környezetei tényezôktôl, hanem a toleranciaviszonyaiktól is függnek [1]. A bioindikáció jelzô-, monitor-, vagy tesztszervezetek segítségével történhet. A jelzô (indikátor) szervezetek elôfordulásukkal, vagy hiányukkal jelzik meghatározott tényezôk hatását, így beszélhetünk pozitív és negatív indikátor fajokról. Ezzel szemben a tesztszervezetekkel történô bioindikációs vizsgálatok során a tesztszervezetek reakciójának kísérleti úton történô vizsgálatára kerül sor individuális és/vagy szupraindividuális biológiai szervezôdési szinten. A tesztszervezetekkel történô bioindikáció mindig aktív, ami azt jelenti, hogy a vizsgálatkor alkalmazott tesztszervezetek mennyiségi és/vagy minôségi változással reagálnak a vizsgált anyagokra az elôre definiált kísérleti körülmények között. Ezek a vizsgálatok fontosak, mivel e szervezetek segítségével megítélhetô a vizsgált anyagok károsító hatása, illetve ez alapján történhet a dózis-válasz viszony megállapítása [2]. A tesztszervezetekkel végzett bioindikációs vizsgálatok köre igen széles. Leggyakrabban az egyszerû, egy fajt tartalmazó teszteket alkalmazzák. Ezek a módszerek jól kidolgozottak, míg az összetett, bonyolult vizsgálati rendszerek rutin vizsgálatként még nem terjedtek el. Az egy fajt alkalmazó teszteknek számos elônye mellett – laboratóriumi körülmények között könnyen

2.1. Kerti zsázsa (Lepidium sativum) Vizsgálatainkhoz tesztnövényként a kerti zsázsát (Lepidium sativum) választottuk. A kerti zsázsa a Brassicaceae családhoz tartozik, egyéves növény. Magjai igen aprók, vöröses színûek. Csírázása már néhány °C-on is megindul. A kerti zsázsa Abesszíniából származik [3], továbbá két másodlagos származási helye: Észak-Afrika és Dél- Nyugat-Ázsia. Már az ókori népek is jól ismerték, régészeti leletekben gyakori leletnek számít. Az ókorban már közkedvelt fûszer és salátanövény volt. Magja magas olajtartalmú. Indiában magjából étolajat sajtolnak [4]. A kerti zsázsa talajjal szemben támasztott igényeirôl a szakirodalmak eltérôen nyilatkoznak. Egyesek véleménye szerint a közepes [5], míg mások szerint a magas tápanyagellátottságú talajokat kedveli [4]. Megfigyelések szerint a szikesedésre hajlamos talajokon is megterem. Apró magját sekélyen kell vetni és ügyelni kell a magágy nedvesen tartására. Lombnövekedéshez optimális hômérséklet a 18–20 °C. A kikelt növények sziklevelei olajzöldek, kezdetben 10-20 mm hosszúak, 4-5 mm szélesek. A két sziklevél felülete közvetlenül a csírázás után átlagosan 45 mm2, teljes kifejlôdéskor pedig 90 mm2 [4]. A sziklevelek alakja igen változatos. Három termesztett fajtacsoportja van. A kerti zsázsa rovarporozta, idegenmegporzó növény. Virágzata fürtvirágzat, a fürtök általában a fôtengely végén helyezkednek el. Termése lapított, kerek becô, csak túléretten pereg. Tenyészideje virágzásig 40-60 nap. A kerti zsázsa igen fontos és értékes vitamin- és ásványisó-forrás. Jelentôs C-vitamin-tartalmáért régen a hajósok skorbut ellen vitték magukkal a tengerre. A C-vitaminon kívül karotint, B1-, B2- és B6-vitamint továbbá jelentôs mennyiségben különbözô ásványi sókat, elsôsorban káliumot, kalciumot, foszfort, nátriumot, jódot és vasat is tartalmaz [6]. A kerti zsázsa C-vitamin tartalmával kapcsolatban a szakirodalmak eltérô adatokat közölnek, átlagosan 30-70 mg /100 g van benne. A kerti zsázsát a biotesztekben már korábban is alkalmazták. A talajban akkumulálódott növényvédô-szerek vagy azok metabolitjai még másodvetésben is kimutathatók benne. A szakirodalomban arról is beszámoltak, hogy alkalmas másodnövényként kezelt talajokból a radioaktív 14C kimutatására is, illetve policiklikus aromás szénhidrogének (PAH-ok) kimutatására [7]. 2.2. Környezetszennyezô anyagok – például a kadmium 2.2.1. Kadmium A kadmium igen ritka elem, a földkéregbeli elôfordulási aránya 10-5 % nagyságrendû. Fôleg vas és acél bevonására, akkumulátorokban és elemekben, illetve festékekben és ötvözetekben használják. A repüléstechnikában elsôsorban különféle kopásgátló anyagokat vonnak be kadmiummal. A gumiabroncsok is jelentôs mennyiségben tartalmaznak kadmiumot; azok kopásával a környezetet terhelik [8]. Kadmium a talajban többféle kémiai formában lehet: a talajoldatban oldott állapotban, szerves és szervetlen kolloid felületeken adszorbeáltan, talajásványokba zárva okklúzióval, más vegyületekkel képzett csapadék formájában és biológiai szerves kötésben [9]. A kadmium oldhatóságát legjelentôsebben a pH befolyásolja a talajban. Ha a pH 1 nagyságrenddel megnô, akkor a szorpció 3 nagyságrenddel nô meg [10]. A kadmium növényi felvehetôségét befolyásoló talajtényezôk közé tartozik a talaj pH-ja, hômérséklete, szervesanyag-tartalma, a redox potenciál, az összes Cd-tartalom, más oldott anyagok (P, Cu, Zn, Ni stb.) jelenléte a talajoldatban. A szelénhiány hatására fokozódhat a kadmium toxicitása. Magyarország talajai szelénhiányosak, így ez a kérdés nagy körültekintést igényel. A kadmium a növények számára toxikus. A növényekben legtöbbször klorotikus tüneteket és növekedésgátlást idéz elô. A kadmium továbbá gátolja


Biohulladék

19



a fotoszintézist és a transzspirációt, akadályozza az egyes esszenciális mikroelemek (Fe, Cu, Zn) felvételét és szállítódását [11]. A kadmium mérgezô hatását az emberekre a Japánban észlelt „itai-itai” szindróma diagnosztizálásával fedezték fel. A kadmium az emberi szervezet számára is toxikus nehézfém. Kevés mennyiséget a szervezet még tud tolerálni. Legfôbb veszélye, hogy képes helyettesíteni az esszenciális elemeket és az emberi és állati szervezetben felhalmozódik.

2.3. Módszerek 2.3.1. Kísérlet – talajokban nevelt kerti zsázsákkal Az elsô kísérletben általános virágföldbe (OK virágföld, Nr. 69045/2005) és a már 2006-ban vett reptéri talajmintákból készített átlagmintába vetettünk 0,5 g (115 db ±10) vetômagot (Rédei Kertimag Zrt.). Mindkét talajból 9-9 cserepet töltöttünk meg. Elôször azt vizsgáltuk, hogy van-e különbség a kikelt növények számában. Az elsô számlálást a vetést követô 6. napon végeztem, majd a 7., 8., 9., 13., 14., és 18. napon is feljegyeztük a cserepekben összesen kikelt növények számát. Majd összehasonlítottuk a kétféle talajban kikelt növények számát statisztikai elemzéssel. A második vizsgálatot ismételten az elôbbiekben már leírt módon nevelt növényekkel végeztük. A kikelt növények felét a földbôl kiszedve megmértük azok fizikai jellemzôit milliméterpapíron. Arra kerestük a választ, hogy van-e kimutatható különbség a talajokban nevelt zsázsák gyökér és a szár hosszában, valamint a levelek felületében. A talajokból a vetést követô 18. napon kiszedett növényeket ezek után elôkészítettük a C-vitamin mérésre. A C vitamin tartalmukat HPLC-vel mértük meg, majd ezt megismételtük a vetést követô 25 napon is. A vizsgálat során a 0,2 g mintákat mértünk be. 2.3.2. Kísérlet – Petri csészékben nevelt kerti zsázsákkal A következô kísérletben Petri csészékbe biozsázsákat, illetve Réde vetômagot szórtunk el. A Petri csészék 15 cm átmérôjûek, vattaszivaccsal béleltek. A felületükre kiszórt magmennyiség 2 g volt. A zsázsa mintákat kadmiummal kezeltük, és kontroll mintákkal hasonlítottuk össze azokat. A vetést követô 10., 11. és 14. napon megmértem HPLC-vel a C-vitamin tartalmukat. A minták közül kettôt 0,1 mg/dm3-es kadmium oldattal kezeltem a vetést követô 10. napon. Majd 24 és 96 óra leteltével megmértük a minták C-vitamin tartalmát és összehasonlítottuk a kontrollal. A Petri csészében nevelt bio és kadmium oldattal kezelt kerti zsázsák esetében szerettük volna tudni, hogy a növények 24 óra elteltével mennyi kadmiumot vettek fel a gyökerükkel. Az atomabszorpciós spektrometriával kapott értékeket összehasonlítottuk és statisztikai elemzéssel értelmeztük. 2.3.3. Minták elôkészítése, mûszeres mérés körülményei 2.3.3.1. HPLC mérés – C-vitamin kinyerése A szakirodalmakban a C-vitamin kinyerésére többféle eljárást olvasni. Ezek közül a többek által már kipróbált ecetsavas eljárást választottuk [12, 13]. Elsô lépésben a le kell vágni a növények gyökerét. Ezt követôen a friss növényi minták levelébôl és szárából – mivel csak ezeket a részeket fogyasztjuk – a megadott mennyiséget analitikai mérlegen mérünk. A bemért mintákat dörzsmozsárban nagy tisztaságú kvarchomokkal és 0,5 cm3 jégecettel jól el kell dörzsölni, míg krémes, pépszerû anyagot nem kapunk. Ezt a pépet 5 cm3-es lombikba belemossuk HPLC minôségû desztillált vízzel. A jelre töltött mintákat kétszer 0,45 µm-es membránszûrôn átszûrjük [14]. A HPLC, avagy nagy teljesítményû folyadékkromatográfia (High Performance Liquid Chromatography) vegyületek elválasztására, azonosítására és mennyiségi meghatározására gyakran használt kromatográfiás eljárás. Izokratikus rendszert használtunk, az eluens: 2%-os ecetsav, eluens áramlási sebesség: 1 ml/perc volt. A mérés során a következô eszközöket használtuk: JASCO DEGASEER ERC 313-as gáztalanító, JASCO LG980-02 TERNARY GRADIENT UNIT keverô, PU-980i INTELLIGENT HPLC pumpa, BST Rutin C18 MS 120x4 mm-es oszlop és C18-as elôtét oszlop, CHROM –A – SCOPE BAR SCEP UV-VIS detektor. Az adatfeldolgozó kromatográfiás programcsomag a BSD (Barspec Data System). Számos esetben – esetlegesen más eluenssel [15] – 254 nm-es hullámhosszon mérik a C-vitamint, de tapasztalatom szerint magasabb csúcsokat kapunk 243 nm-es hullámhosszon, így a kiértékelés során a 243 nm-en mért görbe alatti területekkel számoltam.

20

Biohulladék


2.3.3.2. AAS méréshez – kadmium feltárása A növénymintákat a vetést követô 14. napon kiszedtük a Petri csészébôl. Majd üveg edényekbe gyûjtve a mintákat szárítószekrényben 48 órán keresztül 65 ±5 °C-n szárítottuk. Ezt követôen a mintákat összetörtük achát mozsárban, átszitáltuk 0,2 mm-es lyukbôségû szitán és újabb 24 órára szárítószekrénybe tettük 65 ±5 °C-ra. Az elôkészítés [16] által leírtak szerint történt. Az elôkészítés következô szakaszában a növénymintákat elroncsoltuk, hogy feltárjuk bennük a nehézfémet. A roncsolást mikrohullámmal (MILESTONE 1200mega mûszerben) végeztük. Az AAS, azaz az atomabszorpciós spektrometria oldatok elemanalízisére alkalmas, mivel az egyes elemek gázállapotú szabad atomjait az elemekre jellemzô hullámhosszúságú fénnyel megvilágítva, azok a fény egy részét elnyelik. A fényelnyelés mennyisége arányos az abszorbeáló szabad atomok számával. Ezt mondja ki a Bouguer-Lambert-Beer törvény. A mérés során ATI 939 UNICAM AAS típusú atomabszorpciós spektrométert használtunk. A kadmiumot 228,8 nm-es hullámhosszon mértük. 2.3.4. Statisztikai analízis Az adatok statisztikai elemzését egy, valamint kéttényezôs varianciaanalízissel végeztem [17] SPSS 15.0 programmal. Az adatok statisztikai elemzése során sok kérdésre sikerült megadni a választ. A minták koncentrációinak grafikonon történô ábrázolását Microsoft Excel 97 programmal készítettük el. 3. Eredmények és értékelésük

3.1. Talajokban nevelt kerti zsázsákkal A vizsgálat eredményeként a grafikonról (1. ábra) is jól leolvasható, hogy az általános virágföldben szignifikánsan több mag kelt ki, mint a reptéri talajba ültetett magok esetében. A vetést követô 14. napon fényképen megörökítettük a kikelt növényeket. Ezt mutatja be a 2. és 3. ábra. A kísérlet során kapott eredmény idôben is fennmaradt.

1. ábra: A különbözô talajokban kikelt magok száma

2. ábra: A reptéri átlag talajba vetett kerti zsázsák a vetéstôl számított 14. napon



5,26). Az átlagos levélfelület azonban még így is alatta marad mindét talajban nevelkedett zsázsáknál a szakirodalomban említett [4]. átlagos 45, illetve teljes kifejlôdéskor mért 90 mm2-hez képest, de mivel nem említi a növények korát, így az összehasonlítás nem teljeskörû. Az elsô C-vitamin mérést a talajokban nevelt kerti zsázsákkal a vetést követô 18. napon végeztük. A növények C-vitamin tartalmát HPLC-vel mértük meg, majd ezt megismételtük a vetést követô 25 napon is. A második mérés során csak egy mintában (BIO 1) maradt kimutatási határérték felett a vitamin tartalom, ezért ezeket az adatokat nem áll módunkban elemezni. A mérés során a minták C-vitamin tartalma között szignifikáns eltérés mutatható ki (Sig.=0,00, SZD5%= 5,47). A REP minták átalagos C-vitamin tartalma 48,60 %-kal kevesebb volt, mint az Ált F-ekben mért átlagos 23,84 ±6,45 mg/100g. A minták átlagos C-vitamin tartalma az 1. táblázatban olvasható. Átlagos koncentráció (mg/100g)

Szórás (±)

Ált F

23,84

6,45

REP

11,59

2,33

Minta neve

3. ábra: Az általános virágföldbe vetett kerti zsázsák a vetéstôl számított 14. napon

1. táblázat: A talajban nevelkedett növények C-vitamin tartalma A statisztikai analízis alátámasztja a grafikonokon megjelenô eredményeket, mely szerint szignifikáns eltérés (Sig.=0,00, SZD5%= 1,82) mutatkozik a reptéri átlag talajban és az általános virágföldben kikelt kerti zsázsák száma között. Az idô múlásával a szignifikáns különbség fennmarad. A vetést követô 6. napon a reptéri átlagtalajba elvetett magokból átlagosan csak 6,67 ±3,43 db kelt ki, míg a kontrollnak használt virágföldben átlagosan 26,56 ±5,98 db. A 18. napon ez az arány átlagosan nôtt, a reptéri talajban 7,44 ±3,64 db kerti zsázsa volt, a kontrollban 19,71 %-kal több. Arra kérdésre a választ, hogy van-e különbség a különbözô talajokban nevelkedett zsázsák fizikai paraméterei között, kéttényezôs blokkelrendezésû varianciaanalízissel kerestük meg a különbözô növényi részekre. Azt tapasztaltuk, hogy a gyökerek hosszában nem mutatható ki szignifikáns eltérés a minták között, ugyanakkor a Reptéri átlagtalaj növénymintáinak (továbbiakban REP) szárhossza, illetve az Általános virágföldben (továbbiakban: Ált F) nevelkedett zsázsák levélfelületei szignifikánsan nagyobbak a másikéhoz képest. Ez a különbség idôben is fennáll. Ezt mutatja be az alábbi grafikon is (4. ábra). A „2” jelû minták a második, azaz a vetést követô 25. napon mértük le.

4. ábra: A kikelt növények gyökér és szárhossza, valamint leveleinek felülete A statisztikai analízis során ugyanerre az eredményre jutottunk; tehát, hogy a növények gyökérhosszában nincs szignifikáns eltérés, viszont a két különbözô talajban nevelt zsázsák levélfelületei és szárhosszában igen. A növények szárhossza a Reptéri átlagtalajokban nevelkedett növénymintákban szignifikánsan hosszabb az általános virágföldben nevelt növénymintáknál, átlagosan 41,28 mm ±8,48 (SZD5%= 3,16). Ez a különbség idôben is fennáll (SZD5%= 3,50). Mégis, mivel az elvetett magok közül csak nagyon kevés kelt ki, így ebbôl messzemenô következtetéseket nem vonhatunk el. Ez további vizsgálatok tárgyát képezi. A zsázsák levélfelülete a szárhosszával ellentétben az Ált F mintákban nagyobb, átlagosan 40,11 ±17,39, ami SZD5%= 4,75-nál szignifikánsan nagyobb érték. Idôben a levélfelületek között szignifikancia megmarad (SZD5%=

A mintákban kapott értékek alatta maradnak a szakirodalmakban említett 30-70 mg /100 g-hoz képest. Ennek oka nagyrészt abban kereshetô, hogy a szakirodalmak nem írják, hogy növényeket hány naposan vizsgálják, illetve oka lehet az is, hogy a növényekben a C-vitamin tartalom erôsen változhat azok növekedésével.

3.2. Petri csészében nevelt kerti zsázsákkal Az alábbi táblázat (2. táblázat) megmutatja a minták átlagos C-vitamin tartalmát. Minta neve

Átlagos koncentráció (mg/100g)

Szórás (±)

BIO

26,56

14,44

BOLT

22,89

14,85

KAD

30,65

5,51

2. táblázat: A Petri csészében nevelkedett növények C-vitamin tartalma

A kapott eredmények tükrében kimutatható lett, hogy a két különbözô vetômagból (Bio és Réde) származó kerti zsázsák beltartalmi értékében nincs szignifikáns különbség (Sig.= 0,518 SZD5%=18,771). A kerti zsázsákat egy részét 24 órán keresztül kadmium oldattal kezeltük. Kíváncsiak voltunk arra, hogy van-e kimutatható különbség a kezelt (továbbiakban KAD) minták és a kontroll között. A statisztikai adatok nagyon szórnak, és ez lehet az egyik oka, hogy a kezelés hatásában nem mutatható ki szignifikáns különbség (Sig.=0,785, SZD5%=7,921)., viszont idôben mérhetô szignifikáns különbség a vitamintartalmuk között (Sig.=0,002, SZD5%=7,920). Idôvel mindegyik mintában csökken a C-vitamin tartalom. Miután arra az eredményre jutottunk a kadmiumos kezelés során, hogy a kezelés nem okoz szignifikáns eltérést, de idôben viszont kimutatható a változás, így feltétlenül szükségesnek tartottuk, hogy megvizsgáljuk, mennyi kadmiumot vehettek fel a növények 24 óra alatt. A kadmiummal kezelt növényekben szignifikánsan több kadmium van, mint a kontrollban (Sig.= 0,007, SZD5%=0,1273). 4. Összefoglalás, jövôbeni kísérletek A bioindikációs kísérletekkel számos szennyezôanyag mechanizmusát, veszélyességét feltérképezhetjük. Leggyakrabban egy fajú tesztszervezetekkel kísérleteznek. Az elôbb bemutatott kísérletsorozatban kerti zsázsával (Lepidium sativum) végeztünk kísérleteket. A vizsgálatok rámutattak arra, hogy a növény igen gyorsan felhalmozza szervezetében a nehézfémet, ezáltal jól alkalmazható fitoremediációra. Az elôbb ismertetett kísérletek csak egy nagyobb és a hatásokat pontosabban bemutatni kívánó kísérletsorozatnak a részei. Fontos ugyanis tud-


Biohulladék

21



ni, hogy a kerti zsázsa mennyire specifikus, mennyire reagál érzékenyen a szennyezôanyagokra. A késôbbiekben szeretnénk kísérletet tenni arra, hogy kiderítsük, hogy a tesztnövény mennyi kadmiumot képes felhalmozni az egyes növényi részeiben, illetve hogyan viselkedik más – esetlegesen szerves – szennyezôanyagok jelenlétében. Köszönetnyilvánítás Bálint Ágnes köszönetét fejezi ki, hogy a munkát segítette következô pályázat DAAD Project P-MÖB/843. A szerzôk köszönetüket fejezik ki a munka támogatásáért az OTKA-nak (konzorcium K72926, K73326, K73768). Valamint köszönetünket fejezzük ki a Kémia és Biokémia Tanszék azon munkatársainknak, akik munkánkat segítették: Kiss Lászlóné, Ács Lajosné, Dudás Lászlóné. Irodalomjegyzék 1. Malatinszky Á. – Centeri Cs. – Turcsányi G. – Vona M.: Indikáció és monitorozás; Oktatási anyag, Szent István Egyetem, Gödöllô, 2009 2. Tuba Z. – Vargha B.: Környezetterhelési vizsgálatok; Oktatási anyag, Szent István Egyetem, Gödöllô, 2009 3. Terbe I.: Levélzöldségfélék; Dinasztia Kiadó, Budapest, 2000., 175-182. 4. Czimber Gy.: A kerti zsázsa (Lepidium sativum L.); Magyarország kultúrflórája. VI. kötet. 7. füzet. Akadémia Kiadó, Budapest, 1982 5. Horváth Gy.: Különleges kerti növények; Mezôgazdasági Kiadó, Budapest, 1987.; 84-86. 6. Szegedi É.: Villámgyors növénytermesztés; http://www.gazlap.hu/ modules.php?name=News&file=article&sid=200 7. Mphekgo P. Maila, Thomas E. Cloete: Germination of Lepidium sativum as a method to evaluate polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) removal from contaminated soil; International Biodeterioration & Biodegradation 50; (2002) 107-113.

8. Pál J.: Súlyos légszennyezést okoz az autógumik kopása; 2007; http:// levego.hu/letoltes/kapcsolodo_anyagok/gumikopas0707.pdf 9. Kádár I.: A talajok és növények nehézfémtartalmának vizsgálata; Környezet és Területfejlesztési Minisztérium MTA Talajtani és Agrokémiai Kutató Intézete, Budapest, 1991. 10. Taraczközi K.: Nehézfémek a mezôgazdasági talajokban; Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum, Mezôgazdaságtudományi Kar, Földmûveléstani Tanszék, Debrecen, http://www.date.hu/actaagraria/2003-10/taraczkozi.pdf 11. Simon L.: Talajszennyezôdés, talajtisztítás; GATE Mezôgazdasági Fôiskolai Kar Mezôgazdasági Tanszék, Nyíregyháza, 1998. 12. N. Furusawa: Rapid high-performance liquid chromatographic identification/quantification of total vitamin C in fruit drinks; Food Control 12. (1); 2001.; 27-29. 13. A. Gratzfeld-Hüsgen–R. Schuster–W. Häcker: Analysis of Selected Vitamins ith HPLC and Electrochemical Detection; 1991.; http://www. chem.agilent. com/Library/applications/ 50913194.pdf 14. Lásztity R.–Törley D. (szerk.): Az élelmiszeranalitika elméleti alapjai; Mezôgazdasági Kiadó, Budapest 1987. 15. Chan Mo Cho–Joung Ho Ko–Won Jo Cheong: Simultaneous determination of water-soluble vitamins excreted in human urine after eating an overdose of vitamin pills by a HPLC method coupled with a solid phase extraction; Talanta 51. (4); 2000.; 799-806. 16. G.C. Kisku–S.C. Barman, S.K. Bhargava: Contamination of soil and plants with potentially toxic elements irrigated with mixed industrial effleunt and its import on the environment; Water, Air & Soil Pollution 120 (1-2), 2000, 121-137. 17. Sváb J.: Biometriai módszerek a mezôgazdasági kutatásban; Mezôgazdasági Kiadó, Budapest 1981.

Garden cress (Lepidium Sativum) as a potential bioindicator for environmental pollution Bernvalner, Glória, university student Dr. Mészárosné Dr. habil. Bálint, Ágnes, adjunct professor (docent) Szent István University, Institute of Environmental Sciences, Department of Chemistry and Biochemistry, Gödöllô Summary Using bioindication experiments it is possible to map the working mechanisms of and hazards posed by numerous pollutants. In such experiments single species test organisms are used. In the experiments introduced in the paper, garden cress (Lepidium sativum) was selected as the test species. The results of the experiments show that garden cress accumulates heavy metals rapidly, thus it can be used in phytoremediation projects. The experiments introduced here are parts of a larger series of experiments designed to demonstrate the impacts in more detail. It is important to investigate if garden cress is representative of other types of species, and how sensitively it reacts to pollutants. In the future it is our objective to explore how much cadmium the test plant is able to accumulate in its different parts, and whether its behavior changes in the presence of other – in some cases organic – pollutants.

22

Biohulladék




zárt rendszerû lett és a Duna elôtt körülbelül egy kilométerre van egy föld alá bukó része, ahol a szennyvizet egy csôben a föld alatt vezetik. Ez a rész egészen a Duna közepéig tart. Így a Duna sodorvonalába kerül kiengedésre, az általuk használt víz. [2]

Duna víz- és üledék vizsgálata egy Közép-Magyarországi ipari üzem környezetében

A kutatás második fázisában dunai vízmintákat vizsgáltunk. Mintavételezést 12-szer megismételtük. A felszíni vízfolyás rövid szakaszon nem változik an�nyit, így a mintavételek során nagyobb területet is le lehetett fedni egyszerre. Ennek értelmében itt négy mintavételi hely volt kijelölve, természetesen ez a négy pont lefedi azokat a pontokat, ahonnan az üledéket vettük. Mintavételi pont volt a kikötô, Bob felett, Bob alatt és a Salakhalna. Ezeket a mintavételi pontokat használja az ISD Duneferr Zrt. saját mérései során is.

Csere Kitti, Sümeginé Kondorosi Gabriella, Horváth Márk 2. ábra: Vízmintavételi pontok elhelyezkedése Bevezetés Napjainkban az egyre gyorsuló iparosodás és közlekedés hatására a környezetszennyezés és annak hatásai, valamint forrásai mindennapos problémák. A természetet az ember a technikai tudásával mára már teljesen leigázta, kincseit elpusztította, erôit kiaknázta. Az ipar olyan termékeket állít elô, amelyek mind az emberek javait szolgálják. A gyártási folyamat azonban szennyezi a levegôt, a talajt és a vizeket. Duna, mint folyó és élôhely igen fontos helyet tölt be Európa ökológiai rendszerében, emellett tíz országot érint politikai, gazdasági, történelmi vagy kereskedelmi szempontból. Vonzáskörzetében 80 millió ember él. Az emberi tevékenységek következtében a Duna területét számos káros anyag terheli, mint például ipari, mezôgazdasági vagy kommunális eredetû szennyezés. [1] Kutatásunk során a Duna üledékének és vizének minôségét vizsgáltuk. Az üledék mintákat 2009. áprilisában, a vízmintákat 2009. júniusában vettük Dunaújváros területén. Mintavétel A kutatás elsô fázisában üledék mintákat vettünk. Az egyik mintacsoportot Szent István Egyetem Kémia és Biokémia Tanszékén, míg a másik mintacsoportot az ISD Dunaferr Zrt. Környezetvédelmi és Nedvesanyagvizsgáló Fôosztályán vizsgálták. A mintavétel során arra törekedtünk, hogy amennyire csak lehetett megközelítsük a Dunának azon szakaszait, amelyek az ISD Dunaferr Zrt. által leginkább érintett területek lehetnek, valamint egyéb, a vizsgálat szempontjából érdekes és kontroll területeket is érintettünk. Összesen negyvenkét darab üledék mintát vettünk, huszonegy különbözô mintavételi helyrôl. A mintavételi pontokat a gyár különbözô telephelyeihez igazítva, lejjebb és feljebb jelöltünk ki. Azaz ennek hatását is nyomon tudtuk követni. A mintavételi helyek a következô ábra illusztrálja:

1. ábra: Üledék mintavételi pontok elhelyezkedése A Bob pálya, nem más, mint egy szennyvíz kivezetô csatorna, amit a Dunába vezettek. Maga az elnevezés szakmai zsargon, de találó. Ide engednek ki minden kommunális, ipari és technológiai eredetû kezelt szennyvizet az ISD Dunaferr Zrt. területérôl. Ez a kivezetô csatorna teljesen különálló a várositól, ide csak az ISD Dunaferr Zrt. által termelt szennyvizek kerülnek. A Bob pálya régen nyílt csatornában jutott el a Dunáig. Mára már ezt tovább fejlesztették,

Vizsgált elemek Kutatásunk során 10 nehézfémet jelöltünk ki, melyek valószínûsíthetôen, mind külsô forrásból jelennek meg a Duna üledékében. Ezen elemek koncentrációját vizsgáltuk ICP-OES technikával mind a Szent István Egyetem Környezetvédelmi Analitika Laboratóriumában, valamint az ISD Dunaferr Zrt. Környezetvédelmi és Nedvesanyagvizsgáló Fôosztályán. A vízminták esetében is a fentebb említett nehézfémeket vizsgáltuk FAAS és ICP-OES technikával az ISD Dunaferr Zrt. Környezetvédelmi és Nedvesanyagvizsgáló Fôosztályán végeztük. A vízmintavétel a vizsgálati módszer tekintetében megegyezett környezetvédelmi hatóságok számára az ISD Dunaferr Zrt. részérrôl folyamatosan végzett hivatalos mérési protokollal. Mintaelôkészítés A Dunából vett üledékmintát salétromsavas hidrogén-peroxidos mikrohullámú roncsolással tártuk fel MLS 1200 MEGA típusú roncsolóval, mely módszer után a minta alkalmas az összelem-koncentrációjának vizsgálatára. [3, 4] A párhuzamos üledék mintákat Dunaújvárosban ISD Dunaferr Zrt. Környezetvédelmi és Nedvesanyagvizsgáló Fôosztályán végeztük el, pontosan az általunk használt módszer szerint. A vizsgált vízminták elôkészítését az ISD Dunaferr Zrt. akkreditált laborjában végeztük, salétromsavas tartósítást, valamint szûrést követôen alkalmasak voltak közvetlen mérésre. Eredmények A grafikonos ábrázolás során a fekete szín Szent István Egyetem Kémia és Biokémia Tanszékén végzett mérések eredményét, míg a szaggatott vonal az ISD Dunaferr Zrt. Környezetvédelmi és Nedvesanyagvizsgáló Fôosztályán végzett mérések eredményét jelöli. A Dunaferr Zrt. Laboratóriumában végzett párhuzamos mérés módszertanilag megegyezett a Kémia és Biokémia Tanszéken végzett méréssel, azonban az ISD Dunaferr Zrt.-ben a vizsgálatok nem közvetlenül a mintavételt követôen lettek elvégezve, hanem a labor kapacitásának függvényében egy késôbbi idôpontban. Az ábrázolás során (tekintettel a befolyónál feltételezett, és bizonyított megemelkedett nehézfém-koncentrációra) logaritmusos skálát alkalmaztunk a Duna sodorvonala szerinti ábrázolásnál. A lineáris skálabeosztást a Fe esetében mutatjuk be. A vizsgálatok során a Bob pálya régi felsôági szakaszán vett üledékmintákat is megvizsgáltuk, ezeken a grafikonokon a skála lineáris, és a 0 pontjánál a Duna található. Az itt talált szennyezés még a régi felszín feletti befolyó Bob pálya rész hagyatéka.


Biohulladék

23



1. grafikon: Fe koncentráció a Duna mentén (logaritmusos skála)

5. grafikon: Zn koncentráció a régi befolyó mentén

A cinknél ugráló tendencia mutatkozik. A Bob pálya után a cink koncentrációja 475 mg/kg értékig emelkedik, ezután az értéke csökken egészen 117 mg/ kg-ig. Majd hirtelen eléri a cink a maximum mért értékét 727 mg/kg-nál. Ezután mérséklôdni kezd a koncentrációja, majd a Salakhalnánál megint kiugró értéket figyelhetünk meg. A befolyónál a Duna felé haladva folyamatosan csökken a cink koncentrációja, azonban az értékek itt egy nagyságrenddel magasabbak.

2. grafikon: Fe koncentráció a Duna mentén (lineáris skála)

A Cr a következô eredményt adta:

6. grafikon: Cr koncentráció a Duna mentén

3. grafikon: Fe koncentráció a régi befolyó mentén

A vas esetében egyértelmûen látszik, hogy a befolyó, valamint a Salakhalna melletti részen kiugrik a koncentráció. A régi befolyó ágon a Duna felé haladva fokozatosan csökken a vas koncentrációja. Vas esetében a maximális koncentrációt a befolyó után mértük, itt majdnem 34 000 mg/kg volt. A régi befolyó ágnál mért koncentrációk a Dunától legtávolabbi mérési ponton, a föld alá folyó mellett mérhetô, itt az érték 120 000 mg/kg volt. Ezen a szakaszon a szennyvíz gravitációs módon zuhog a földaláfolyóba, így az itt mért koncentráció nemcsak a régi befolyó ág „hagyatéka”, hanem a folyamatos zuhogás következtében történô „fröcskölés” eredménye is lehet. A Zn esetében a következô eredményeket kaptuk:

7. grafikon: Cr koncentráció a régi befolyónál A króm esetében is jól látható az a tendencia, hogy a Bob pálya utáni minták koncentrációja megnövekedett. A másik kiugró érték a Salakhalna mérési pontnál észlelhetô. Ez a magas koncentrációs érték annak tudható be, hogy a Salakhalna mintavételi pontnál esôzések hatására a talajban felgyülemlô nehézfémek, jelen esetben a króm, kimosódott és a Dunába szivárgott, így ki tudott ülepedni. A régi befolyó mentén vizsgált mintáknál az eredmények egy csökkenô irányt mutatnak. A szennyezés a régi technológia közelében magasabb, a Dunához közeledve a króm koncentrációja az üledékben egyre jobban csökken. (Ez a szennyvíz beömlô nyílásnak elavultságából fakadhat.) A Ni esetében az alábbiakat tapasztaltuk:

4. grafikon: Zn koncentráció a Duna mentén

8. grafikon: Ni koncentrációja a Duna mentén

24

Biohulladék




9. grafikon: Ni koncentráció a régi befolyó mentén 13. grafikon: Cu koncentráció a régi befolyó mentén A nikkel esetében egyfajta csökkenés figyelhetô meg a befolyó utáni szakaszon, amit hirtelen magas értékek követnek. Nem vehetô észre folyamatos növekvô tendencia, itt ingadozóak az értékek, hol csökkenés, hol növekvés láthatóak. Jól kivehetô azért a Salakhalna vizsgálati pontnál a magas koncentrációs érték. A befolyó mentén a nikkel koncentrációja magas, a Duna felé haladva csökken.

A réz esetében is jól kirajzolódnak a befolyó utáni és a Salakhalnánál lévô magas értékek. A befolyó után hirtelen magas koncentrációjú réz értéke elkezd csökkeni. A Salakhalnánál újra magas értéket ér el, melynek oka a Salakhalnából beszivárgó szennyezôdés. A régi befolyó mentén szintén folyamatos csökkenés figyelhetô meg. Az Al esetében az alábbi eredmények születtek:

Az Pb koncentrációk az alábbiak szerint változtak:

14. grafikon: Al koncentráció a Duna mentén 10. grafikon: Pb koncentráció a Duna mentén

11. grafikon: Pb koncentráció a régi befolyó mentén

15. grafikon: Al koncentráció a régi befolyó mentén

Az ólom esetében nagyon nagy kiugrási értékekrôl beszélhetünk a befolyó után és a Salakhalna környékén. Ezek a magas eredmények ugyanúgy, mint az elôbbiekben annak köszönhetôek, hogy a Dunába beömlô szennyvíz a korábbi évtizedekben folyamatosan felgyülemlett. A befolyó mentén vizsgált üledék minták koncentrációja 370 mg/kg –nál éri el a maximumot, majd lassú csökkenés figyelhetô meg.

A vizsgált üledék mintákban az alumíniumszennyezôdés is megjelenik, azonban a Bob pályán kiengedett szennyvíz Al koncentrációjával ez nem hozható összefüggésbe. Azaz a gyártól függetlenné tehetô a Dunában lévô alumínium koncentrációnak jelenléte és változásai. A 15. grafikonon is jól látható, hogy az elôbbiektôl eltérôen a régi dunai befolyó mentén kevés alumíniumszennyezôdés figyelhetô meg. Az eddig bemutatott grafikonokkal szemben ez nem csökkenô, hanem egy növekvô tendenciát rajzol le. A mért értékek viszont átlagban is magasak.

A Cu esetében: A Mn esetében az alábbiakat tapasztaltam:

12. grafikon: Cu koncentráció a Duna mentén 16. grafikon: Mn koncentráció a Duna mentén


Biohulladék

25



alatt és a Salakhalna nevû mérési pontok. Az elsô táblázatban lévô adatok a Bob alatti vizsgálatok eredményei napra és elemekre lebontva. Ezekbôl az értékekbôl készítettünk el egy grafikont, amiben az összes elem látható, úgy hogy adott napon adott elemet milyen koncentráció jellemzi. A grafikonon az elemeknél egyfajta ciklikuság figyelhetô meg, általában kedden vagy szerdán magasabb koncentrációban jelennek meg az elemek. Ezen ciklikusság okának meghatározásához további vizsgálatok szükségesek.

17. grafikon: Mn koncentráció a régi befolyó mentén A mangán esetében is ugyanaz a tendencia látható, mint az alumíniumnál. A gyár által kibocsátott szennyvíz szintén nincs hatással a mangánszennyezôdésre, de a Duna vízében ettôl függetlenül jelen van, értéke ingadozik. A befolyó mentén vett minták mangán koncentrációja a Duna felé haladva csökken. A Co esetében a Szent István Egyetemen mért eredményeket közlöm, mivel a ISD Dunaferr Zrt. Környezetvédelmi és Nedvesanyagvizsgáló Fôosztályán végzett mérések eredményei tendenciákban megegyezett, azonban értékben négy nagyságrendekkel eltértek. Ennek egyik lehetséges magyarázata, hogy a minták a Szent István Egyetemen azonnal mérésre kerültek, míg a Dunaferr esetében a laborkapacitás függvényében hosszabb idô telt el. Ezalatt a minták Co koncentrációja esetleges biológiai aktivitás miatt csökkenthetett alacsonyabb szintre.

20. grafikon: Vízminták koncentrációja napra és elemre lebontva a Bob alatti mérési pontnál Értékelések és következtetések • A vizsgálatok során egyértelmûen kimutatható, hogy a szennyvíz befolyó (Bob-pálya) után az üledékben a Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, és Zn egyértelmû jelenléte mutatható ki. A Co, Mn és Al esetében nem igazolható, hogy szennyvíz kibocsátás okozná.

18. grafikon: Co koncentráció a Duna mentén

• A Salakhalna terület, fôleg a felszíni kiporzás miatt gyakorlatilag az összes vizsgált elem esetében kisebb nagyobb kiugrásokat tapasztaltunk az üledék vizsgálata során. • A vízvizsgálatok esetében jelentkezô idôszakos, valamint periódikusan változó terhelés figyelhetô meg, melynek okai ismeretlenek. • A szennyvízbefolyó régi felszín feletti ágán található nehézfém szennyezés egy mechanikai tisztítással, kármentesítéssel megoldható lenne, így ennek a terhelése lecsökkenne. Az itt található nehézfém koncentráció nagy valószínûséggel még a régi kifolyások eredménye, valamint a föld alá folyónál történô kicsapások okozzák.

19. grafikon: Co koncentráció a régi befolyó mentén A kobaltnál a Bob pályán beömlô szennyvíz hatása jól látszik. A szennyezett víz bekerülésével, a Dunában lévô kobalt koncentráció ugrásszerûen megnôtt. Majd távolodva a befolyótól elkezd hígulni, azonban a Salakhalna mérési pontnál újra magas értékeket vesz fel. A második grafikonon a Duna felé haladva látható a csökkenés. Ettôl függetlenül az értékei meglepôen magasak. A vízminták esetében más fajta grafikon elkészítése volt szükséges. Itt a négy mintavételi helybôl kettôt emelnénk ki, mivel a vizsgálatok során számunkra ezek voltak érdekesek. Ez a két vizsgált adatsor a befolyó utániak, azaz a Bob

26

Biohulladék


• A vasmû mellett kimutatható a vas és néhány nehézfém mennyisége, megfelelô technológiai beruházással, tisztítási mûveletekkel, esetleg a Salakhalnánál a kiporzás csökkentésével mérsékelhetôk lehetnének. Irodalom [1] Csukovits Anita, Forró Katalin: Duna – az ember és a folyó, PMMI Kiadó, Budapest, 2008. [2] Horváth István szerk.: 50 éves a Dunaferr- Dunai Vasmû Krónika, Text Nyomdaipari Kft. 2000. [3] Záray Gyula: Az elemanalitika korszerû módszerei; Akadémiai Kiadó, Budapest, 2006 [4] Dr. Kristóf János: Kémiai analízis II. Veszprém, Egyetemi Kiadó 2000

ME G Ú J UL Ó ENERgIAFORRÁSOK

RENEWABLE

ENER G Y

SOURCES

Dr. Gyuricza, Csaba, Szent István University

> D r . G y uricz a C s aba Sz ent Is t v á n E g y etem

Energetikai faültetvény

létesítésére alkalmas fajok és fajták Rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények létesítése során az egyik legfontosabb feladat a termôhelyre alkalmas faj és fajta kiválasztása. A fás szárú energianövények lehetséges köre viszonylag széles, azonban a gyakorlatban csak néhány faj elterjedésére lehet számítani. Az energia alapanyag elôállítás céljából termesztett növényekkel szembeni legfontosabb követelmények az alábbiak: • intenzív növekedés, erôteljes növekedési erély, nagy biomasszaképzôdés, • jó fagytûrô képesség, • egyszerû szaporíthatóság, lehetôleg vegetatív úton, • kiváló újrasarjadzó képesség visszavágás után, • hosszú vegetációs idôszak, késôi lombhullás, • nagy nettó asszimilációs ráta, • konkurenciatûrô képesség sûrû állományban, • tág termôhely-tolerancia – lehetô legváltozatosabb környezeti feltételek melletti termeszthetôség, • termôhelyi alkalmasság élelmiszerés takarmánynövények számára kedvezôtlen adottságú feltételek esetén (komplementer jelleg) • átmeneti aszálytûrô-képesség, • betegségekkel, kártevôkkel szembeni nagyfokú ellenálló-képesség,

Tree Species and Varieties Suitable for Tree Plantations for Energy Generation When tree plantations with a short cutting cycle are being established for energy generation, the major task is selection of the species and varieties that are suitable for the habitat and purpose. The possible range of ligneous energy plants is relatively wide, yet in practice only a few species are likely to prosper. The main expectations for plants which are grown in order to produce energy are the following: • Intensive growth, significant vigor, high biomass production, • Considerable frost resistance, • Simple propagation, possibly vegetative, • Excellent re-proliferation capacity following cutting back, • Long vegetation period, late fall of leaves, • Large net assimilation rate, • Competition-enduring capacity in high density forests, • Good habitat tolerance – cultivation capacity under a very wide range of environmental conditions, • Habitat suitability if conditions are not suitable for food and fodder plant cultivation (complementary character) • Capacity to endure temporary drought, • High immunity to illnesses, pests, • Low risk of damage by game, • Low allergy potential, • Easy harvesting, • Low levels of humidity and ash (for the derived wood) and a favorable chemical composition, • Intensive humidity release capacity, • High bulk dinsity There is no one species or type that completely fulfills all the above requirements; however, when plantations with short cutting cycle are established it is important to choose a plant that meets most of the above criteria. The climatic situation of Hungary with its continental, variable weather creates the right conditions to grow numerous plants species and varieties such as ligneous energy plants with success. In Hungary the three species that best fulfill the criteria for short rotation coppice are robinia or white acacia (Robinia pseudoacacia L.), poplar (Populus sp.) and willow (Salix sp.), thus the present paper discusses these plants in more detail.


> Biohulladék

27


>

Robinia or white acacia (Robinia pseudo-acacia L.) Robinia belongs to the family of papilionaceous flowers (Fabaceae) and is one of the most globally widespread tree species. Originally native in North America, it was introduced to Europe around 1620 by the French botanist Jean Robin, after whom the tree was named. At the beginning of the 1700s – probably indirectly through Germany – it was introduced to Hungary to be used in parks and at the outskirts of forests. The first acacia forest was planted by the military treasury around the Komárom-Herkály fortress for military purposes in 1750. The 290-hectare plantation triggered great interest in the acacia tree. At the end of the 18th century plantations were started in large numbers. This activity was not only encouraged centrally but also by land-owners and well-respected citizens. One of them was Sámuel Tessedik, who did a lot to popularize the widespread use of acacia in the area of Szarvas. Acacia was the main plant used for the reforestation of the Great Plain (Alföld), a program that completely changed the character of the Plain, which had become bare by that time. At the moment Hungary has the largest stock of acacia in Europe with a total area of 350,000 hectares (16 per cent total area) since Acacia is one of those few trees that has been tolerated and even planted in village gardens in addition to fruit trees. Its popularity relates to its numerous uses: sweet-smelling flowers that provide excellent honey, and wood, which is suitable for supporting sticks in vineyards, wooden floors, the handgrips of tools, posts and columns, for barrels and a number of other things. As biomass, its significance is that it burns ’raw’ (that is, without any previous drying). In a ‘closed’ position the acacia trunk is straight and cylindrical; its top is loose with thin branches. In an ‘open’ position strong branches rise from the trunk and often have the tendency to fork. In loose soils its roots spread horizontally – however, it also grows vertical roots that penetrate very deeply into the soil. Similar to the other members of the papilionaceous family it covers most of its nitrogen needs through nitrogen binding of the Rhizobium bacteria living in symbiosis with its roots. As a young tree its bark has a grayish brown color with smooth lenticels, but it develops longitudinal furrows quite early. Its buds start to grow in late spring from the covering cicatrices. Its white flowers are found on 10-15 cm long hanging clusters. The fine scented flowers are excellent for honey production. Its fruit is a 5-10 cm-long flat, brown pod that contains 4-8 seeds. The seeds have a thick coating so they need to be put in boiling water before sowing. The leaves, flowers and seeds (just like the wood and bark) all contain poisonous proteins. In its original habitat, acacia grows into a medium-size tree. Its growth is quite fast in its first years but slows down when it is 20-25 years old. As an energy plant it is raised from seeds or root offsets in a vegetative way. The young plant

28

Biohulladék

RENEWABLE

ENER G Y

SOURCES

• kismértékû vadkár veszély, • csekély allergizáló hatású, • könnyû betakaríthatóság, • a termesztett faanyag kis nedvesség- és hamutartalma, kedvezô kémiai összetétele, • intenzív nedvességleadó képesség • nagy térfogattömeg A fenti feltételeknek teljes egészében egyetlen növényfaj és fajta sem felel meg, azonban rövid vágásfordulójú ültetvények létesítésénél arra kell törekedni, hogy olyan növényt válasszunk, amely a legtöbb elS zá r a z ter ü l etek várásnak eleget tesz. of a r id a r ea s Magyarország klimatikus adottságai a kontinentális, változatos idôjárási feltételeknek köszönhetôen lehetôvé teszik, hogy számos növényfaj és -fajta fás szárú energianövényként eredményesen termeszthetô legyen. A rövid vágásfordulójú energianövényekkel szembeni kritériumoknak hazánkban a fehér akác (Robinia pseudo-acacia L.), a nyár (Populus sp.), valamint a fûz (Salix sp.) felel meg leginkább, ezért részletesen e növényekkel foglalkozunk a továbbiakban.

Fehér akác (Robinia pseudo-acacia L.) A fehér akác a pillangósvirágúak (Fabaceae) családjába tartozik, világviszonylatban az egyik legelterjedtebb fafaj. Észak-Amerikában ôshonos, Európába 1620 körül hozta be Jean Robin francia botanikus, akirôl a tudományos nevét kapta a növény. Az 1700-as évek elején került Magyarországra – valószínûleg német közvetítéssel – parkfának, illetve szegélyfának. Az elsô akácfaerdôt hadászati célból a komárom-herkályi erôdítmény köré 1750-ben ültette a katona kincstár. A 290 hektáros telepítés nagy érdeklôdést


n övén ye a z a ká c / A c a c ia a s th e pl an t

váltott ki az akácfa iránt. Tömegesen az 1700-as évek végétôl kezdték telepíteni. Ültetését nemcsak központilag szorgalmazták, de a földbirtokosok és köztiszteletben álló polgárok is terjesztették. Közéjük tartozott Tessedik Sámuel, aki Szarvas környékén tett sokat az akác elterjesztéséért. Az Alföld-fásítás legfontosabb növénye volt, az 1800-as években indult program alapvetôen változtatta meg az akkoriban már fátlan pusztaságnak ismert Alföld képét. Jelenleg Magyarországon található Európa legnagyobb akácállománya, összterülete meghaladja a 350 000 hektárt 16 százalékos területaránnyal, és azon kevesek közé tartozik, amit a falusi kertekben a gyümölcsfákon kívül megtûrtek, sôt ültettek is. Népszerûségét sokoldalú felhasználhatóságának köszönheti: virága illatos, kiváló mézet ad, fája alkalmas szôlôkarónak, parkettának, szerszámnyélnek, cölöpnek, oszlopnak, hordókészítésre és még számos egyéb célra. Biomasszaként pedig nagyon fontos tulajdonsága, hogy szárítás nélkül, „nyersen” is ég. Az akác törzse zárt állásban egyenes, hengeres, koronája laza, vékony ágú. Szabad állásban törzse erôs ágakra bomlik, gyakran villásodó. Gyökérzete a laza


talajon horizontálisan szétterül, ugyanakkor mélyre hatoló vertikális gyökereket is képez. A többi pillangósvirágúak családjába tartozó növényhez hasonlóan nitrogén szükségletének jelentôs részét a gyökerein szimbiózisban élô Rhizobiumbaktériumok nitrogénkötése révén fedezi. Kérge fiatalon szürkésbarna, sima paraszemölcsös, de már korán hosszanti irányban repedezik. Rügyei késô tavas�szal indulnak fejlôdésnek az addig takaró levélripacsokból. Virágai 10-15 cm hosszú, lelógó fehér fürtöket alkotnak. A kellemes illatú virágok kiváló mézelôk. Termése 5-10 cm hosszú lapos, barna hüvely, amely 4-8 magot tartalmaz. Magja vastag héjú, ezért vetés elôtt forrázni kell. A levelek, a virágok és a magvak, valamint a faanyag és a kéreg egyaránt mérgezô fehérjéket tartalmaz. Az akác eredeti termôhelyén közepes méretû fa, fejlôdése az elsô években rendkívül gyors, de 20-25 év után erôsen visszaesik. Rövid vágásfordulójú energianövényként termesztve szaporítása magról vagy vegetatív úton gyökérsarjról történik. Csemetenevelése nagyon könnyû, az átültetést jelentôsebb visszaesés nélkül viseli. Természetes úton magról nem újul. Az akác kifejezetten fényigényes, magja kicsírázásához is fényre van szüksége. A növény kiegyensúlyozott fejlôdéséhez legalább 170-180 vegetációs napot igényel. Ahol ez nem áll rendelkezésre, ott nincsenek meg az akác számára szükséges feltételek. Klimatikus szempontból az akác számára a legkedvezôbb termesztési körzet a Délnyugat-Dunántúl, a legmostohább pedig az Északi-középhegység (Rédei 2003). A növény termôhely tûrése széles, azonban a talaj szellôzöttségére különösen igényes, ezért a laza talajokat részesíti elônyben. Bár eredetileg elsôsorban a rossz termôképességû futóhomok talajok megkötésére használták, azonban ezeken a termôhelyeken nem tudjuk kielégíteni az akác igényeit, ezért inkább a humuszos homoktalajra kell a telepítést koncentrálni. A rozsdabarna erdôtalaj kiváló akác termôhelynek minôsül, energiaültetvényként történô telepítése is leginkább itt javasolható. Az üledék- és hordaléktalajokon, valamint szikeseken az akác telepítését kerülni kell. Rövid vágásfordulójú energiaültetvényként történô telepítés esetén arra kell figyelni, hogy a talaj kellôen levegôzött

RENEWABLE

legyen, továbbá belvíz, pangóvíz kialakulására ne legyen hajlamos. Ez utóbbi feltételek között az akác nemcsak gyenge növekedésû, de gyakran ki is pusztul. Magyarországon energetikai célú akác ültetvények létrehozása elsôsorban a Dél-Dunántúl homoktalajain, a Duna-Tisza közi szárazulatokon, valamint a Tiszántúl laza, száraz termôhelyein javasolható. Az akác energianövényként történô termesztésének elônyei: • Termôhellyel szemben támasztott igényei alacsonyak, száraz, meleg éghajlatú területeken nagy mennyiségû biomasszát ad. Ilyen termôhelyen az akác abszolút szárazanyag-termelésben a legnagyobb hozamot adó hazai fafaj. • A szántóföldi élelmiszer- és takarmánynövények termesztésére kevésbé alkalmas területek gazdaságos hasznosítására alkalmas. • Sarjadzási képessége kiemelkedô. • Az akácavar lebomlása gyors, évente mintegy 60-80 kg nitrogén kerül a körforgalomba. Az akáclomb nagy kalciumtartalma a talaj bázisegyensúlyának fenntartásában játszik jelentôs szerepet. • Kevés betegség, kártevô támadja meg, ami a termesztés biztonságát fokozza. • Fája igen nagy sûrûségû, ezért térfogatra vonatkoztatott energiatartalma nagy. Élônedvesen is közvetlenül felhasználható energetikai célokra. Az akác energianövényként történô termesztésének hátrányai: • Szaporítása közvetlenül magról vagy gyökeres dugványokról történik, ami a simadugvánnyal történô vegetatív szaporításhoz képest bonyolult és körülményes, továbbá költségesebb. • Invazív növényfaj, természetvédelmi szempontból kérdéseket vet fel a további felszaporítása és elterjesztése. • A gyökérzete akár több tíz méterre elterjed a talajban, ami gyökérsarjról kihajthat, emiatt nehezen tartható tisztán az ültetvény, a környezetét is elszennyezheti, illetve felszámolása bonyolult. • Biomassza hozama az elsô években kisebb, mint a nyár és a fûz esetén. • A hajtásrészeken található tüskék a betakarítógépet igénybe veszik, élettartamát lerövidítik, felhasználhatóságát korlátozzák.

ENER G Y

SOURCES

is easy to look after. It can be replanted without any considerable stunting. In nature it does not reproduce from seed. Acacia requires a lot of light (its seeds need light to germinate). For balanced growth the plant requires a minimum of 170-180 active days of vegetative activity. In areas where these conditions are not present acacia cannot grow. Climatically, the best production area in Hungary is found in Southwest Transdanubia and the poorest is that territory of the North Mountain Range (Északi-középhegység) (Rédei 2003). The plant endures a wide range of habitat conditions; however, it requires that soil should be properly aired and thus it prefers loose soils. Although originally, acacia was used to bind poor quality soil in sand drift areas, these habitat conditions are not ideally suitable for acacia growth; plantations should be based on humus sandy soils instead. Rusty-brown forest soils provide an excellent habitat for acacia, thus its establishment for energy plantation purposes is mostly recommended in these areas. Planting should be avoided in sedimentary, alluvial and alkali soils. When acacia is planted as a short cutting cycle energy tree special care has to be taken so that the soil should be properly aired and not be susceptible to either flooding or stagnant water inundation. Under such conditions acacia grows very slowly and, what is more, it may even perish. In Hungary the establishment of energy acacia plantations is mainly recommended on the sandy soils of South Transdanubia, on the drier areas between the Danube and the Tisza and on the loose and dry ground of the Transtisza region. As an energy plant, acacia has the following advantages: • Its habitat needs are low. It produces a large amount of biomass in areas with a dry and warm climate. In such areas it is the domestic tree species that produces the largest volume as far as absolute dry material production is concerned • It is suitable for the economical utilization of lands that are less suited for the growth of arable land food and fodder plants • It has an excellent re-proliferation capacity • Decomposition of acacia leaf-litter is fast. Every year 60-80 kg of nitrogen enters into the cycle. The high calcium content of acacia leaves has a significant role in maintaining the base balance of the soil • Acacia suffers from few illnesses and pests, which makes its production more reliable • Its wood is high density, so its volume-based energy content is high. It can be directly used for energetic purposes without any pre-drying Acacia as an energy plant has the following disadvantages: • The tree can only be raised from seeds or from cuttings using roots, which compared to vegetative reproduction with simple cuttings is more complicated, difficult and expensive • As an invasive plant species, its further dissemination raises questions as far as nature protection is concerned


Biohulladék

29

>


>

RENEWABLE

ENER G Y

SOURCES

• Its roots can grow as deeply as 10 meters into the soil and the tree can sprout from the root, as a result of which it is difficult to keep the plantation clear; it may thus ‘pollute’ its environment – and its elimination is also problematic • In the first years of growth, biomass production is less than that of poplar and willow. • The tree has thorns on its sprouts which may damage harvesting machinery, shorten its lifespan and limit its utility Willow (Salix sp.) The willow is a plant genus that has spread all over the world. It belongs to the family of Salicaceae, and there are about 400 different species living from the tropics to the temperate zone. It is native also in Europe with about 60 different registered species. Usually the plant requires rainy habitats, although some of its species have perfectly adapted to a dry climate. In Hungary there are 23 native species with a number of cross-bred variants. The plant is so popular in Hungary that even Maria Theresia’s council of governor generals planned to have them planted in the sandy areas of the Great Plain (Alföld). However, the high water requirement of the willow was understood and, finally, acacia was chosen instead. In Hungary it is the typical plant of stream and river valleys. Its natural stock decreased during the 19th century river regulation process as the areas of river floodplains shrank. Some species (e.g. Salix alba, Salix carnea), however, are often planted in gardens and parks. The willow is a ligneous shrub or tree. It is a deciduous and dioecious plant. The willow first develops a vertical pole-like root and it is only later that it grows a dense horizontal root system. The roots of shrub willows are dense and grow horizontally from the very beginning. The shape of the root system depends on the soil properties and climate conditions of the habitat. If the year of planting is dry or suffers drought, the plant tries to reach deeper layers, which may result in better water uptake and utilization in later periods. In periods with more rain and in arid areas the roots of the plant are mainly found in layers closer to the surface of the soil. Its bark is first plain green or reddish green and then develops longitudinal furrows. The willow leaves are twisted and spear-shaped, usually with saw-like edges. The leaf-stalk is mostly short and the sides of the leaves are typically glandular. Their flowers appear on stalks; they are dioecious and develop from the middle buds of the previous year’s twigs. The flowers are normally pollinated by insects. The fruit is capsular with pear-shaped seeds that contain no nutrient reserves, so their germinative capacity lasts for some days only. Hybridization and changes in chromosome numbers played an important role in the evolution of the species. These two features are very

30

Biohulladék

Elsôéves fûz n övekm én y / F ir st yea r S a l ix pl a n ta ion

Fûz (Salix sp.) A fûz (Salix sp.) világszerte elterjedt növénynemzetség, a fûzfafélék (Salicaceae) családjába tartozik, mintegy 400 faja él a trópusoktól a mérsékelt égövig. Európában is ôshonos, mintegy 60 különbözô faját tartják nyilván. Elsôsorban a csapadékosabb termôhelyeken érzi jól magát a növény, de egyes fajai a száraz klímához is kiválóan alkalmazkodtak. Magyarországon mintegy 23 faj tekinthetô honosnak, számos keresztezett változattal. A növény hazai népszerûségét jól példázza, hogy Mária Terézia helytartótanácsa az Alföld homokos területeire is füzeket akart telepíttetni. Felismerve azonban a fûz nagy vízigényét, késôbb az akác mellett döntöttek. Hazánkban a patak- és folyóvölgyek jellemzô kísérô növénye. Természetes állománya a 19. századi folyószabályozások idején csökkent le az árterületek visszaszorulásával, de napjainkban egyes fajait (pl. Salix alba, Salix carnea) díszkertekben is szívesen ültetik. A fûz fás szárú cserje- vagy fatermetû, lombhullató, kétlaki évelô növény. A fa alakú füzek elôbb karógyökeret fejlesztenek, utána alakítják ki dúsan elágazó oldalgyökér rendszerüket. A bokorfüzek gyökérzete kezdettôl fogva rendkívül szerteágazó. A gyökérrendszer formáját


a talajtulajdonságok és a termôhely klimatikus viszonyai határozzák meg. Különösen a fatermetû füzeknél figyelhetô meg, hogy ha a telepítés évében száraz vagy aszályos az idôjárás a növény a mélyebb rétegek felé törekszik, ami késôbbi idôszakban kedvezôbb vízfelvételi- és hasznosítási tulajdonságokkal párosulhat. Csapadékosabb idôszakban, illetve arid termôhelyeken a növény gyökérzete elsôsorban a feltalajban helyezkedik el. Kérge eleinte sima zöld vagy vörö seszöld, késôbb hosszanti barázdákkal felrepedezik. A füzek lomblevelei csavarodottak, lándzsásak, általában fûrészes szélûek, a levélnyél többnyire rövid, a levelek széle általában mirigyes. Virágzata füzérben nyílik, kétlaki, az elôzô évi vesszôk középsô rügyeibôl fakad. A virágok beporzását általában rovarok végzik. Termése toktermés, a magok körte alakúak, amelyek tartalék tápanyagot nem tartalmaznak, ezért csírázóképességüket csak néhány napig ôrzik meg. A fajok kialakulásában a hibridizáció és a kromoszómaszám módosulás jelentôs szerepet játszott. E két tulajdonság nagy szerepet játszik az energetikai célra alkalmas, gyors növekedésû, széles termôhelyi tûrôképességû fajták és klónok létrehozásában. A füzek rendkívül változatosak, a nagyszámú hibridek jelentôsen megnehezítik a faji szintû elhatárolást.


„Magyarország klimatikus adottságai a kontinentális, változatos idôjárási feltételeknek köszönhetôen lehetôvé teszik, hogy számos növényfaj és -fajta fás szárú energianövényként eredményesen termeszthetô legyen. A rövid vágásfordulójú energianövényekkel szembeni kritériumoknak hazánkban a fehér akác (Robinia pseudo-acacia L.), a nyár (Populus sp.), valamint a fûz (Salix sp.) felel meg leginkább.”

Legjelentôsebb fajok

Pionír jellegû növények, jellemzôjük a nagy nedvesség- és fényigény. A legtöbb fûzfaj igényli a folyamatos és jó vízellátottságot, sôt az idôszakos vízborítást (belvíz) is elviseli. A hos�szú idôn keresztüli pangóvizet, illetve oxigénhiányos állapotot nem viseli el, ilyen körülmények között állománya rövid idô után megritkul, illetve kipusztul. Rövid vágásfordulójú ültetvényként történô telepítése elsôsorban mély fekvésû öntés, réti, kotu talajokra tervezhetô. Azokon a talajokon érzi magát a legjobban, ahol a talajvíz 1-3 méter mélységben található. Természetesen jól fejlôdik a mély termôrétegû mezôségi talajokon is, azonban ezeken a termôhelyeken élelmiszer- és takarmánynövények termesztése javasolható. Közepesen jó termôhelynek minôsül a jó vízellátottságú barna erdôtalaj, azonban 6-8 %-nál nagyobb lejtésû területekre nem ajánlott az ültetése. A fûznek speciális igényei vannak a tengerszint feletti magassággal szemben, lehetôleg 400 méter fölé ne kerüljön. Kerülni kell a fûz telepítését olyan talajokon, amelyekben 1-2 méter mélységben, vagy fölötte mészkôpad, illetve egyéb áttörhetetlen záróréteg található. Humuszos homok talajokon a kedvezôtlen vízellátottság miatt gyenge állományok alakulnak ki, illetve hamar kipusztul. A megfelelô vízellátottság mellett gon-

Bokorfüzek Salix viminalis (kosárfonófûz), Salix x smithiana (szépbarkájú fûz), Salix x dasyclados (molyhoságú fûz), Salix triandra (mandulafûz)

Energiaültetvényben termeszthetô fajták, klónok

Inger, Tora, Tordis, Torhild, Olof, Jorr, Rapid

Környezeti igény

Fényigényesek, mérsékelten melegkedvelôek, széles termôhelyi skálán fordulnak elô

Termôhelyi igény Talaj Növekedési jellemzôk

Terméshozam Egyéb

RENEWABLE

Fatermetû füzek Salix alba (fehér fûz)

Drávamenti, Express, Csertai, Bédai egyenes

Fényigényesek, melegkedvelôek, a mérsékelt égöv enyhébb tájain nônek tágabb tûrôképesség, változó vízellátottságú vagy nedves vízellátottságra kevésbé termôhelyet igényel, pangó vizet nem viseli el érzékeny, pangó vizet nem viseli el laza szerkezetû, oxigéndús talajokat kedveli, tömör záróréteget nem viseli el intenzív növekedés a nagyon gyors kezdeti növekedés, sekélyen vegetációs idôszak végéig, elterülô, szerteágazó gyökérzet gyökérzete több méter mélységig lehatolhat, terméshozama változó, fajtánként jelentôs nagy terméshozam különbségek lehetnek Elsô év után talajfelszín feletti visszavágás Elsô év után nincs visszavágás, a sarjadzás elôsegítésére, elsô betakarítás elsô betakarítás második év harmadik év után után

ENER G Y

SOURCES

significant in the development of varieties and clones that are suitable for energy uses, grow fast and have a high habitat tolerance. Willows are exceptionally variable. The large number of hybrids makes it rather difficult to determine the exact species. Willows are a pioneer type of plant; they require a lot of humidity and light. Most willow species need a continuous and considerable water supply and even tolerate being covered temporarily by water (e.g. inland flood water). They do not tolerate, however, stagnant water for an extended period of time. Under such conditions their numbers decrease or they even perish. To establish willow plantations with a short cutting cycle, deep-lying, occasionally flooded areas with meadow and mull soils should be chosen. Willow favors most soils in which the groundwater is 1-3 meters deep. As a matter of course it grows well in fields with deep arable soils, although these areas are primarily recommended for the production of food and fodder plants. Brown forest soil with good water supply is moderately good but areas with slopes of over 6-8% are not suitable. The willow has a special requirement as far as altitude is concerned; that is, it should not be planted 400 above sea level or higher. Planting should also be avoided if at depths of 1-2m deep or less the soil contains a limestone layer or other impermeable layer. In humus sandy soils their numbers are usually low due to unfavorable water supply conditions. In these areas they quickly perish. In addition to water supply the right light conditions are also essential. In shade or half shade they do not grow, so they should not be planted directly next to forest areas. Temperature needs are highly variable. The tree species (Salix alba) usually prefers warm conditions and grows in milder areas of the temperate zone. The shrub willows like warm conditions – these varieties and their clones are successfully grown in the southern areas of the Scandinavian countries. In Europe, for energy tree plantations with short cutting cycle shrubs and scrubs (e.g .Salix viminalis – common osier, Salix x smithiana – silky-leaved osier, Salix x dasyclados) as well as tree species (Salix alba) and varieties (Table 1) with high yield volumes, high growth and a wide tolerance are favorable. Willow varieties introduced to Hungary from abroad (mainly Sweden) have turned out to have low climate adaptation ability and could not produce the same amount of biomass as in their native habitat. In a series of Hungarian adaptation experiments (Western Hungary University, Szent István University) since the 1990s a number of varieties have been selected that can be grown successfully under the Hungarian agro ecological conditions. At the same time, thanks to intensive improvement work, more and more Hungarian clones are starting to compete with non-Hungarian ones. Improvement activity focuses mainly on frost and drought resistance, a high ecological tolerance, illness immunity and high biomass production (Table 2).

1 . t á b lá zat. B ok or- é s faterm etû fûzfajok jellem zô tula j d on s á g a i


Biohulladék

31

>


>

Table 1. Typical characteristics of shrub and tree willow species Shrub willows

Tree willows

Main species

Salix viminalis (Common osier), Salix x smithiana (Silky-leaved Osier), Salix x dasyclados, Salix triandra (almond willow)

Salix alba (white willow)

Species and clones suitable for energy plantations

Inger, Tora, Tordis, Torhild, Olof, Jorr, Rapid

Drávamenti, Express, Csertai, Bédai egyenes (straight)

Environmental requirements

Require light, moderate Require light and warm warmth, grow in a wide range temperature, grow in milder of habitat areas of the temperate zone

Habitat requirements

Require habitat with changing Higher tolerance, less or high water levels, do not sensitive to water levels, do tolerate stagnant water not tolerate stagnant water

Soil

Like oxygen rich soils with a loose structure, do not tolerate non-porous top layers

Intensive growth until Very fast growth first, the end of the vegetation Growth characteristics horizontal, complex roots close period, roots can reach a few to the surface of the soil meters deep Yield production

Yield production varies, significant differences between Large yield varieties

Other

After the first year the plant is cut back close to the surface of the soil to encourage sprouting; first harvest after the third year

After the first year the plant is not cut back; first harvest after the second year

The advantages of growing willow as an energy plant: • The plants are native to Hungary; they are naturally part of the fringing forests of rivers and flood-plains • For energy purposes a large number of Hungarian and foreign varieties and clones can be successfully grown. Their ecological tolerance is high. The right type of willow can be found for all habitat areas in Hungary with the exception of the dry and high mountain and hill areas • It is excellent for the economical utilization of lands that are less suited for the growth of arable land food and fodder plants • It has an excellent sprouting capacity and does not grow offsets so the plantation is easy to keep clear • In Hungary willows produce the highest amount of biomass per hectare • The plants need protection against game for a short time since they are favored by rabbits and deer; however, fast growth triggers tannic acid production in the plant quite early • Reproduction is easy. It is done in a vegetative way (plain cutting, stick cutting). Willows propogated this way have a tendency to develop adventitious roots • From among all plant varieties the willow has the best germination rate. If the timing is right and conditions favorable, 98-100% of them take root • Following harvest it regenerates well from stump or turion sprouts. Some species can be economically grown for 20-25 years • Leaves fallen on the surface of the soil decompose quickly. The 2.0-2.5 t/ha dry matter nutrient content protects the soil surface from wind and water erosion as well as from evaporation The risks of growing willow as energy plants: • The selection of type that best fits habitat conditions requires significant expertise and attention • A long, dry period or drought may decrease

32

Biohulladék

RENEWABLE

ENER G Y

SOURCES

doskodni kell a kedvezô fényviszonyok megteremtésérôl, a félárnyékos-árnyékos területeket nem viseli el, ezért közvetlen erdôállományok közelébe nem ajánlott az ültetése. A hôigényben jelentôs eltérések mutatkozhatnak. A fatermetû fajok (Salix alba) általában melegkedvelôek, a mérsékelt égöv enyhébb tájain növekednek. A bokorfüzek mérsékelten melegkedvelôk, Európában a skandináv országok déli részein is sikerrel termesztik ezek fajtáit, illetve klónjait. A rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények létesítésére Európában a nagy terméshozamot elérô, magas növésû, tág tûrôképességû cserje- vagy bokor- (pl. Salix viminalis – kosárfonófûz, Salix x smithiana – szépbarkájú fûz, Salix x dasyclados – molyhoságú fûz) és fatermetû (Salix alba) fajokat és fajtákat egyaránt termesztik (1. táblázat). A külföldrôl (elsôsorban Svédországból) behozott és honosított fajták egy részérôl bebizonyosodott, hogy gyenge klímaadaptációs képességük miatt nem képesek hazánkban a származási helyükön elért biomassza produkcióra. A 90-es évek óta tartó hazai adaptációs kísérletek során (Nyugat-Magyarországi Egyetem, Szent István Egyetem) több, magyarországi agrokökológiai feltételek között eredményesen termeszthetô fajta került kiválasztásra. Ezzel egyidejûleg az intenzív nemesítôi munkának köszönhetôen egyre több hazai fajta veszi fel a versenyt a külföldi klónokkal. A nemesítôi tevékenység elsôsorban a fagy- és szárazságtûrésre, a tág ökológiai tûrôképességre, a betegség-ellenállóságra, valamint a nagy biomasszahozam elérésére irányul (2. táblázat). A fûz energianövényként történô termesztésének elônyei: • Magyarországon ôshonos növények, folyómenti galériaerdôk, hullámterek természetes állományalkotói. • Energetikai célra sok hazai és külföldi fajta, klón termeszthetô eredményesen, ezek ökológiai tûrôképessége tág, a száraz és magasan fekvô hegy- és dombvidéki területek kivételével hazai viszonyok között valamennyi termôhelyre választható megfelelô fûzfajta.


•A szántóföldi élelmiszer- és takarmánynövények termesztésére kevésbé alkalmas területek gazdaságos hasznosítására kiválóan alkalmas. • Sarjadzási képessége kiváló, gyökérsarjakat viszont nem fejleszt, ezért az ültetvény egyszerûen tisztán tartható. • Hazai viszonyok között a legnagyobb hektáronkénti biomassza mennyiséget fûz esetében érték el. • Vadvédelemrôl rövid ideig kell gondoskodni, mivel a nyúl, és az ôz elôszeretettel fogyasztja, azonban gyors növekedése miatt a csersavképzôdés hamar megindul a növényben. • Szaporítása egyszerû, vegetatív úton (simadugvánnyal, karódugvánnyal) megoldható, járulékos gyökérképzôdésre hajlamos. • Valamennyi növényfaj közül a fûz eredése a legjobb, megfelelô idô pontban és jó feltételek mellett telepítve 98-100 %. • Betakarítás után tô- illetve tuskósarjról jól regenerálódnak, egyes fajták akár 20-25 éven keresztül gazdaságosan termeszthetôk. • A talajfelszínre kerülô avar lebomlása gyors, az évi 2,0-2,5 t/ha szárazanyag tápanyagforrás védi a talajfelszínt a szél- és vízeróziótól, valamint a párolgástól. A fûz energianövényként történô termesztésének kockázatai: • A termôhelyi viszonyoknak leginkább megfelelô fajta kiválasztása nagy szakértelmet és odafigyelést követel meg. • Hosszantartó száraz periódus, illetve aszály során állománya megritkulhat, ezért a termôhely vízgazdálkodásának megítélése elengedhetetlen feladat. • Elsôsorban a külföldi fajták, klónok termesztése során a betegségek és kártevôk fokozott fertôzésével kell számolni.


Fajtanév

Tudományos név Magyar fajták Bédai Egyenes S. alba ’Bédai Egyenes’ Csertai S. alba ’Csertai’ Drávamenti S. alba ’Drávamenti’ Express S. alba ’Express’ Pörbölyi S. alba ’Pörbölyi’ Külföldi fajták Gudrun S. dascylados ’Gudrun’ Inger S. triandra x S. viminalis ’Inger’ Jorr S. viminalis ’Jorr’ Sven S. schwerinii x S. viminalis ’Sven’ Tora S. schwerinii x S. viminalis ’Tora’ Tordis S. schwerinii x S. viminalis ’Tordis’ S. schwerinii x S. viminalis Torhild ’Torhild’ 2 . t áb lázat. Ene r getikai faültetvények l é t r e h o zá sá ra a lk a lm as fontosabb f û z fa jták és fajtajelöltek (nem t e l je s k örû fe lsoro lá s)

Nyár (Populus sp.) A nyár (Populus) nemzetség tagjai a fûzfafélék (Salicaceae) családba tartoznak. Mintegy 35-40 faja az északi mérsékelt égöv lombhullató vegetációjának tagja. Jellemzôen a folyópartok kísérônövénye, a hullámterek napos, világos partján tenyészik. Ezek

RENEWABLE

a közepestôl a nagyon nagy méretig megtalálható lombhullató fák 15-50 méteresre is megnônek, akár 2,5 méteres törzsátmérôvel. A kérgük sima, a fehértôl zöldesig vagy sötétszürkéig terjedô színnel, ami néhány fajnál öregkorára elveszíti simaságát, és mély barázdákat kap. A levelek mérete még az egyes fákon is nagyon eltérô lehet, a kis levelek fôként az oldalágakon, míg a nagyobbak az erôsebb törzsi ágakon nôve. A levelek sok faj esetében ôszre sárga vagy világos aranyszínûvé válnak. A magyarországi „tiszta” és keverék nyárfafajok elsô monográfiáját Gombocz Endre állította össze 1908-ban „A Populus-nemzetség monográfiája” címen. A nyárfélék fatermetû, lombhullató többnyire kétlaki növények, bár ritkán az egylakiság is elôfordul. Hajtásnövekedésük az egész vegetációs idôszakon keresztül folyamatos. Hajtásaik hengeresek vagy bordásak, a rügyeket különbözô nagyságú rügypikkelyek fedik. Leveleik szórt állásúak, hosszú nyelûek. Jellemzô rájuk a heterofillia, ami abban nyilvánul meg, hogy a hos�szúhajtásokon és a rövidhajtásokon lévô levelek, alakja, nagysága különbözik. Virágaik csüngô barkákban

ENER G Y

SOURCES

the stock so the right estimation of habitat water management is indispensable • If non-Hungarian varieties and clones are grown, the risk of illnesses and pests is higher. Table 2. The main willow varieties and type candidates suitable for the establishment of energy tree plantations (n.b. the list is not exhaustive) Name of type

Scientific name Hungarian varieties

Bédai Egyenes (Straight)

S. alba ’Bédai Egyenes (Straight)’

Csertai

S. alba ’Csertai’

Drávamenti

S. alba ’Drávamenti’

Express

S. alba ’Express’

Pörbölyi

S. alba ’Pörbölyi’ Non-Hungarian varieties

Gudrun

S. dascylados ’Gudrun’

Inger

S. triandra x S. viminalis ’Inger’

Jorr

S. viminalis ’Jorr’

Sven

S. schwerinii x S. viminalis ’Sven’

Tora

S. schwerinii x S. viminalis ’Tora’

Tordis

S. schwerinii x S. viminalis ’Tordis’

Torhild

S. schwerinii x S. viminalis ’Torhild’

Poplar (Populus sp.) The members of the genus Populus belong to the family of Salicaceae. Their 35-40 species are members of the deciduous vegetation of the northern temperate zone. Typically they live next to rivers, on the sunny, light side of the foreshores. They vary from between mid to very tall. They can even grow as high as 15-20 meters with a trunk diameter of 2.5 m. Their bark is smooth with colors ranging from white to green or dark grey. Some of the species lose their smoothness at an old age and develop deep furrows. The size of the leaves also varies to a great extent even on the same tree. The smaller ones are on the lateral branches while the bigger ones are found on the stronger central branches. For many species the leaves turn yellow or light gold by fall. The first study of the Hungarian ’pure’ and mixed poplar species was put together by Endre Gombocz in 1908 under the title ’Monograph of the Populus Genus’. Members of the Populus genus are deciduous and mostly dioecious trees, although there are some rare examples of monoecious versions. Their growth is continuous during the whole vegetation period. Their sprouts are cylindrical or ribbed; the buds are covered with scales of different sizes. Their leaves are scattered along long stalks. They are typically heterophylic; that is, the shape and size of leaves on the long and short sprouts differ. Their flowers bloom well before budding on hanging catkins or spikes. Their fruit is capsular with a few or a lot of seeds and become ripe some weeks after flowering. The seeds contain only a small amount of nutrients and thus lose their germination capacity very quickly. The genus has a diploid nature; that is, species that are close to each other hybridize easily. As a result, there are a number of natural and man-

>

N y á r e lsôé v e s n ö v ed éke / First year poplar plantation


Biohulladék

33


>

made hybrids. Scientists consciously make use of this feature through breeding to produce the right energy plant. To establish short cutting cycle energy plantations the most suitable species are Populus x euramericana (improved poplar hybrids), Populus nigra (black poplar), Populus tremula (European aspen), Populus balsamifera (balsam poplar) and their different hybrids. The improved poplar hybrids are not considered native to Hungary since they are mostly the hybridized versions of foreign species. The American black poplar spontaneously hybridized with the European black poplar living in Western Europe and its fastest growing specimens were reproduced in a vegetative way. A similar process took place in Southern Europe, where missouriensis poplars hybridized with different black poplar versions in the late 19th century. Most of the varieties used currently for energy establishments come from Italy, although there are also a number of officially registered domestic hybrids (Table 3). It must be noted, however, that current domestically-improved varieties are not competitive with non-Hungarian clones as far as biomass production is concerned. These intensively utilized ligneous energy plants require less light than black poplars – however, during the planting process the shade of neighboring forests should be avoided. Varieties used for energy plantations need warmth. They produce a large amount of biomass if the annual average temperature is above a minimum of 8.5 °C.

RENEWABLE

Name of type

szöveg kiemelt szöveg kiemelt szöveg kiemelt szöveg kiemelt szöveg kiemelt szöveg kiemelt szöveg kiemelt szöveg kiemelt szöveg kiemelt szöveg kiemelt szöveg kiemelt szöveg”

Scientific name Hungarian varieties P. deltoides ’Adonis’

Kopecky

P. euramericana ’Kopecky’

Koltay

P. euramerican ’Koltay’

Villafranca

P. alba ’Villafranca’ Nn-Hungarian varieties

AF2

P. euramericana ’AF2’

AF8

P. interamerican ’AF8’

Monviso

P. euramericana ’Monviso

Pegaso

P. interamericana x P. nigra ’Pegaso’

Poplar species have more habitat needs than willows. A continuous and balanced water supply is a must for short cutting cycle energy poplar growth. Frost tolerance is quite low, which may result in stump rot, especially when Mediterranean varieties are planted. Deep-lying, flat areas are best as growing habitats. The growth rate of improved poplars basically depends on the water, air and nutrient producing capacity of the habitat. They can be successfully grown if the habitat is temporarily covered by water for an extended period (e.g standing water). In areas without additional water supplies, a successful short cutting cycle energy plantation requires deep-layered meadow forest soils, alluvial chernozem, limestone deposit chernozem, meadow chernozem or scree soils. There are experiments with encouraging results taking place with some poplar species

34

Biohulladék

SOURCES

„kiemelt szöveg kiemelt

Table 3. The main poplar varieties and type candidates suitable for the establishment of energy tree plantations (n.b. the list is not exhaustive) Adonis (S-299-3)

ENER G Y


vagy füzérekben jóval a rügyfakadás elôtt nyílnak. Termésük néhány- vagy sokmagvú tok, amelyek a virágzás után néhány héttel már beérnek. A magok kevés tartalék tápanyaggal rendelkeznek, ezért csírázóképességüket rövid idô után elveszítik. Diploid jellegû nemzetség, az egymáshoz közel álló fajok könnyen keresztezôdnek, így számos természetes és mesterséges úton létrehozott hibrid ismert. Ezt a tulajdonságát az energianövényre történô nemesítés során tudatosan kihasználják. A rövid vágásfordulójú energetikai ültetvények létrehozásához a Populus x euramericana (nemes nyár hibridek), a Populus nigra (fekete nyár), a Populus tremula (rezgônyár) és a Populus balsamifera (balzsamos nyár), illetve ezek különbözô hibridjei a legalkalmasabbak. A nemesnyár hibridek hazánkban nem tekinthetôk ôshonosnak, ugyanis ezek többnyire külföldi fajok keresztezése során jöttek létre. A 18. században behozott amerikai fekete nyár spontán módon keresztezôdött a Nyugat-Európában élô, európai fekete nyárral, amelynek leggyorsabb növekedésû egyedeit vegetatív úton szaporították tovább. Hasonló folyamat játszódott le Dél-Európában, ahol a 19. század második felében a missouriensis típusú nyárak keresztezôdtek a külön bözô feketenyár változatokkal. A jelenleg energiaültetvénynek telepített fajták többsége Olaszországból került Magyarországra, de több hazai államilag elismert hibrid is a termesztôk rendelkezésére áll (3. táblázat). Fontos azonban hangsúlyozni, hogy a hazai nemesítésû fajták jelenleg nem versenyképesek biomassza hozam tekintetében a külföldi klónokkal. Ezek az intenzív hasznosítású fás szárú energianövények kevésbé fényigényesek, mint a feketenyár, ugyanakkor a telepítés során kerülni kell a szomszédos táblákon lévô erdôk árnyékoló hatását. Az energiaültetvény telepítéshez használt fajták melegigényesek, ott adnak nagy mennyiségû biomasszát, ahol az éves átlaghômérséklet eléri vagy meghaladja a 8,5 °C-ot.


Fajtanév Adonis (S299-3) Kopecky Koltay Villafranca AF2 AF8 Monviso Pegaso

Tudományos név Magyar fajták P. deltoides ’Adonis’ P. euramericana ’Kopecky’ P. euramerican ’Koltay’ P. alba ’Villafranca’ Külföldi fajták P. euramericana ’AF2’ P. interamerican ’AF8’ P. euramericana ’Monviso P. interamericana x P. nigra ’Pegaso’

3 . t áb lázat. Ene r getikai faültetvények l é t r e h o zá sá ra a lk a lm as fontosabb n y ár fajták és fajtajelöltek (nem t e l je s k örû fe lsoro lá s)

A nyárfajok termôhellyel szemben támasztott igénye lényegesen nagyobb, mint a fûznek. Az egyenletes és folyamatos vízellátás alapkövetelménye a rövid vágásfordulójú energianyár termesztésének. A fagytûrôképessége viszonylag gyenge, ami különösen a mediterrán éghajlatú ültetési alapanyag telepítése esetén jelenthet tôpusztulást. Termesztésére a mélyfekvésû, síkvidéki területek a legalkalmasabbak. A nemesnyárak növekedésének mértékét elsôsorban a termôhely víz-, levegô- és tápanyag-ellátottsága határozza meg. Olyan termôhelyeken is sikerrel termeszthetô, ahol átmenetileg tartós felszíni vízborítás (belvíz) alakul ki. A többletvízhatástól független termôhelyeken csak a mély termôrétegû réti erdôtalajokon, az öntés csernozjom, a mészlepedékes csernozjom, a réti csernozjom és a lejtôhordalék talajokon lehet rövid vágásfordulójú energiaültetvényt sikerrel termeszteni. Egyes nyárfajokkal, mint például a szürkenyár (Populus x canescens) szárazabb termôhelyeken, valamint szolonyec szikes talajokon is biztató kísérletek folynak, azonban a nagyterületû energiaültetvények telepítése elôtt még további vizsgálatokra van szükség. A nyárfa energianövényként történô termesztésének elônyei: • Számos faja Magyarországon ôsho nos, folyómenti területek, illetve szárazulatok gyakori növényei. • Energetikai célra sok hazai és külföldi fajta, klón termeszthetô eredményesen, ezek ökológiai tûrôképessége tág, a száraz és magasan fekvô hegy-

RENEWABLE

és dombvidéki területek kivételével hazai viszonyok között valamennyi termôhelyre választható megfelelô nyárfajta. •A szántóföldi élelmiszer- és takarmánynövények termesztésére kevésbé alkalmas területek gazdaságos hasznosítására kiválóan alkalmas. • Nemesítése viszonylag egyszerû, az egymáshoz közel álló fajok kön�nyen keresztezôdnek, intenzív nö vekedésû, nagy biomassza tömeget adó hibridek, klónok hozhatók létre. • Szaporítása egyszerû, vegetatív úton (simadugvánnyal, karódugvánnyal) megoldható, járulékos gyökérkép zôdésre hajlamos. • Betakarítás után tô- illetve tuskósarjról jól regenerálódnak, egyes fajták akár 20-25 éven keresztül gazdaságosan termeszthetôk. • A talajfelszínre kerülô avar lebomlása gyors, az évi 2,0-2,5 t/ha szárazanyag tápanyagforrás, védi a talajfelszínt a szél- és vízeróziótól, valamint a párolgástól. A nyárfa energianövényként történô termesztésének kockázatai: • A termôhellyel szembeni igénye sokkal nagyobb, mint a fûznek, egyes hibridek különösen melegigényesek, a kései és korai fagyok hatására elfagyhat a termés. • A nyárklónokról származó dugványok eredési aránya lényegesen kisebb, mint a fûznél, mindössze 8090%. • A nemesnyárak gyökérzete nagyrészt a feltalajban található, ezért a gyenge víz- és tápanyag-ellátottság következtében csökkenhet a letermelhetô biomassza mennyisége. • Hosszantartó száraz periódus, illetve aszály során állománya megritkulhat, ezért a termôhely vízgazdálkodásának megítélése elengedhetetlen feladat. • A nyár érzékenyen reagál a talajban lévô korábbi szántóföldi termelésbôl származó növényvédôszer-marad ványokra, kedvezô termôhelyi körülmények között is kiegyenlítetlen állománnyal kell számolni. • Elsôsorban a külföldi fajták, klónok termesztése során a betegségek és kártevôk fokozott fertôzésével kell számolni. ■

ENER G Y

SOURCES

such as the grey poplar (Populus x canescens) in drier areas and in sodic solonetz (sodium-rich aridisol and mollisol) soils; however, more examination is necessary before large areas of energy plantations are established. The advantages of growing poplar as an energy plant: • A number of species are native to Hungary, often frequenting areas that have become drier next to rivers • For energy purposes a large number of Hungarian and non-Hungarian varieties and clones can be grown successfully. Their ecological tolerance is high. The right type of poplar can be found for all habitat areas under Hungarian conditions with the exception of dry and high mountain and hill areas • It is excellent for the economical utilization of lands that are less suited for the growth of arable land food and fodder plants • Its improvement is relatively easy, species that are close to each other hybridize easily. Hybrids and clones with an intensive growth and large biomass production can be created • Its reproduction is easy. It is done in a vegetative way (plain cutting, stick cutting). It has a tendency to develop adventitious roots • Following harvest it regenerates well from stump or turion sprouts. Some species can be economically grown for 20-25 years • Leaves fallen on the surface of the soil decompose fast. The 2.0-2.5 t/ha dry matter nutrient content protects the soil surface from wind and water erosion as well as from evaporation The downsides of poplar as an energy plant: • Habitat requirements are much higher than in the case of willows. Some hybrids need a quite warm climate. Their fruit may freeze in late and early frosts • The germination rate of cuttings of poplar clones is 80-90%; that is, significantly lower than that of willows • The roots of improved poplars are mainly found in the upper soil. As a result, if water and nutrient supplies are poor the produced amount of biomass may decrease • A long, dry period or drought may decrease stock so correct water management is indispensable • Poplars are sensitive to remains of pesticides left behind in the soil from earlier arable land cultivation, so even if the habitat conditions are favorable, uneven growth of stock should be expected • Particularly in the case when non-Hungarian varieties and clones are grown in Hungary, the risk of illnesses and pests are higher


Biohulladék

35

MBH

MBT

> J enei c s aba pro f ikomp k f t.

A mechanikai-biológiai hulladékkezelés jelenlegi helyzete és jövôbeli lehetôségei Magyarországon az Országos Hulladékgazdálkodási Terv adatait értékelve Közismert tény, hogy 2009. július 15-e óta drasztikusan csökkent a Magyarországon üzemelô hulladéklerakók száma, így napjainkban mintegy 80 körülire tehetô a mûködô regionális települési szilárdhulladék-lerakók száma. A jövôben ezeknek a depóniáknak kell az összes keletkezô települési

A Magyarországon keletkezô TSZH mennyisége az Országos Hulladékgazdálkodási Terv (OHT) II. alapján folyamatos emelkedést mutat a 2009-2016 tervezési idôszakban. A hosszú távú elôrejelzések alapján még további emelkedés várható az elkövetkezendô 20 évben 5,8-6 millió tonna éves mennyiségre. (Megjegyzés: Az elérendô cél, hogy a TSZH mennyisége 2014-ben se haladja meg az 5 millió tonna, vagyis az 500 kg/fô/év mennyiséget)

szilárd hulladék (TSZH) lerakással ártalmatlanítandó hányadát fogadnia. Ahhoz, hogy a lerakók élettartama maximalizálható legyen, a szelektív gyûjtési rendszerek hatékonyságának növelése és az egyéb hulladékártalmatlanítási módok részarányának emelkedése mellett kívánatos cél a lerakásra kerülô hulladékáram mechanikai-biológiai elôkezelése is.

36

Biohulladék


1. ábra. Várható változások a kezelt TSZH frakciók mennyiségében a kezelés módja szerint 2004-2016 közötti idôszakban ( e z er t o n n a ) – Fo rrá s : OHT

A képzôdô települési szilárd hulladék összetételének meghatározására 2006. óta áll rendelkezésre szabványosított vizsgálati módszer. Habár az új módszer csak hat fô frakciót különböztet meg, ennek ellenére is látható a biológiailag bontható frakció magas (29%) részaránya. Az ennek a módszernek az alkalmazásával végzett vizsgálatok

MBH

hulladékgyûjtési rendszerek fejlôdése mellett továbbra is számolni kell egy nagy arányú maradék hulladék men�nyiséggel, amely 2008-ban 60-65 %-a volt a keletkezett összes mennyiségnek. Ennek a hulladékáramnak a mechanikai-biológiai elôkezelése gazdasági és környezetvédelmi szempontból is mindenképpen indokolt. A 2008-as évben a keletkezett hulladéknak 73%-át lerakással ártalmatlanították és fizikai-kémiai vagy biológiai kezelésre csak 15% került. Az égetett hulladékmennyiség az összmennyiséghez képest 8 %-ra volt tehetô. 2009-ben az elérendô cél a 17%-os részarányú fizikai-kémiai, biológiai kezelés és a termikus hasznosítás 9 %-ra növelése.

alapján az alábbiak szerint alakult a TSZH összetétele 2007-ben országos átlagban:

2 . á br a . A z ö s s z e s k e l e t k e z e t t ö s s z e tétele (2007) – F orrás: OHT

TSZH

A szelektív hulladékgyûjtés aránya 2007ben (hozzávéve a szelektíven gyûjtött biológiailag bontható hulladék men�nyiségét is) elérte a 13%-ot. A szelektív

Újrahasznosítás és újrahasználat Házikerti komposztálás Komposztálás Termikus hasznosítás Lerakás Összes évente keletkezett TSZH Ebbôl: MBH (elôkezelés termikus hasznosítás, lerakás elôtt)

2004 340 7% 80 2% 120 3% 155 3% 3904 85% 4599 100% 40

1%

2009 547 11% 160 3% 407 8% 420 9% 3293 68% 4827 100% 304

6%

2016 920 17% 220 4% 720 14% 918 17% 2520 48% 5298 100% 1423

27%

1. táblázat: A TSZH kezelésének várható trendje 2004-2016 (ezer tonna) – Forrás: OHT

„A 2008-as évben a keletkezett hulladéknak 73%-át lerakással ártalmatlanították és fizikai-kémiai vagy biológiai kezelésre csak 15% került.”

MBT

Csaba Jenei, Profikomp Ltd.

The Current Situation and Future Opportunities for Mechanical-Biological Waste Management in Hungary, based on an Analysis of the Data of the National Waste Management Plan It is a well-known fact that, since the 15th July 2009, the number of landfills operating in Hungary has dramatically decreased – the number of active regional municipal solid waste landfills in the country stands at about 80 today. In the future they will be required to manage that part of the total municipal solid waste (MSW) that is to be deposited in landfills. In order to maximize the lifespan of the landfills it is necessary not only to increase the efficiency of selective waste collection systems and maximize other methods of waste disposal, but also to start mechanical biological pre-treatment of the deposited waste. Figures from the National Waste Management Plan 2 show that the amount of MSW produced in Hungary has continuously increased over the 2009-2016 planning period. Based on long-term estimates for the next 20 years a further increase to 5.8 – 6 million tons is expected (n.b. the goal is to maximize the amount of MSW at a level of 5 million tons for 2014; that is, 500 kg/person/ year) A standardized examination method for determining the composition of municipal solid waste has been available since 2006. Although the new method differentiates between 6 main fractions only, a high proportion (29%) of the biodegradable fraction can still be seen clearly. Examinations carried out using this method show that, in 2007, the composition of MSW was comprised of the following proportions (national average): In 2007 the proportion of selectively collected waste amounted to 13% (including selectively collected biodegradable waste). Despite an improvement in selective waste collection systems, the amount remaining untreated is still high. In 2008 it was 60-65% of the total amount produced. Mechanical-biological pre-


Biohulladék

37

>

MBH

MBT

>

K o r s ze rû MB H te le p a Gyôri Kom szol Kft. üzem eltetésébe n / M od er n MBT pl a n t in oper ation of G yôr i K om szol Ltd .

treatment of this waste is definitely justified both on economic and environmental grounds. In 2008, 73% of waste produced was deposited in landfills and only 15% was treated physically, chemically or biologically. Incinerated waste comprised 8% of the total amount. In 2009 the goal was to increase the proportion of waste treated by physicalchemical and biological means to 17%, and that of thermic utilization to 9%.

2004

2009

2016

Reutilization and re-use

340

7%

547

11%

920

Composting in gardens

80

2%

160

3%

220

4%

120

3%

407

8%

720

14% 17%

Composting

17%

155

3%

420

9%

918

Deposition in landfills

3904

85%

3293

68%

2520

48%

Total amount of MSW produced per year

4599

100%

4827

100%

5298

100%

40

1%

304

6%

1423

27%

Thermic utilization

From this amount: MBT (pre-treatment before thermic utilization, deposition)

Kiépült és épülô MBH kapacitások Az országos célkitûzések 2009-re 300.000 tonna hulladék kezelését prognosztizálták. Jelenleg a már üzemelô és beüzemelés alatt álló telepekkel együtt valóban rendelkezésre áll a 300.000 tonna éves kapacitás, de a kezelt hulladék mennyisége 2009-ben elmaradt ezektôl a tervektôl. A hosszú távú stratégiák az MBH kezelô kapacitások folyamatos növekedésével számolnak, amely 2016-ra elérheti az 1.423.000 tonna/év összkapacitás szintet. Ez az összkapacitás azt jelentené, hogy szinte biztonsággal kezelhetô lenne a keletkezô TSZH 25 %-a.

Table 1: Expected trends in MSW treatment in 2004-2016 (thousand tons) – Source: NWMP MBT capacity (available and under construction) In 2009 it was expected that 300,000 tons of waste would be treated in Hungary. Currently, the yearly treatment capacity of 300,000 tons is only available if plants both operating or nearing completion are also accounted for. However, in 2009 the amount of waste treated was below the expected level. Long-term strategies rely on a continuous increase in

38

Biohulladék

3. ábr a: Az M B H tel epek ka pa c itá s á n a k v á lt o z á s a 2 0 0 4 é s 2 0 1 6 k ö z ö t t ( e z e r tonna) – Fo rrá s : OHT

A végtermék hasznosítása – RDF Magyarország jelenlegi adottságait figyelembe véve a mechanikai-biológiai hulladékkezeléssel kapott másodlagos tüzelôanyag végtermék, az RDF (angol:


refuse derived fuel) hasznosításának két útja lehetséges: – Az RDF hulladékégetô mûben történô önálló égetése; – Együttégetés cement mûvekben vagy szilárd tüzelésû hôerômûvekben. Sajnálatos módon 2007-ben az engedélyezett 700 000 tonna éves hul ladékégetô kapacitás mellett is a teljes elégetett TSZH mennyisége 540 000 tonna/év körül mozgott (veszélyes hulladék nélkül), amely azt jelenti, hogy bôven rendelkezésre állnak kapacitások az RDF termikus hasznosítására. Ezt támasztja alá az a 2005. évi adat is, amely szerint 2005-ben az együtt égetett hulladék mennyisége hét magyarországi cementmû ill. téglagyár tekintetében 45 000 t volt. Mindezek alapján kijelenthetô, hogy az együttégetés és a szilárd tüzelôanyagként való hasznosítás gyerekcipôben jár Magyarországon, habár a piac elviekben nyitott a magas fûtôértékû hulladékfrakciók fogadására. Távlati cél az RDF energetikai hasznosításának területén – az új Országos Hulladékgazdálkodási Terv II. (2009-2014) alapján – a kapacitások fejlesztése a mechanikai-biológiai hulladékkezelés éghetô frakciójának elkülönítése és energetikai hasznosítása terén interregionális

MBH

megoldásokkal, erômûvek, cementgyárak, hulladék energetikai hasznosító létesítmények igénybevételével, valamint egy új multi-regionális MBH égetô mû (vagy mûvek) létesítésével 300 000 t/év összkapacitással. A komposzt-szerû frakció felhasználása Az MBH másik fontos output terméke a magas szervesanyag-tartalmú komposzt-szerû frakció (Compost Like Output – CLO), amelynek felhasználásában komoly eltérések tapasztalhatóak Európa országaiban. Míg Spanyolországban, Olaszországban és az Egyesült Királyságban szabadföldön – és ezen belül a mezôgazdasági területeken – történô hasznosítás gyakoribb jelenség, addig Németországban, Ausztriában és a Benelux-államokban jellemzôbb ártalmatlanítás módja ennek a frakciónak a hulladéklerakókon történô elhelyezés rekultivációs rétegként.

MBT

MBT treatment capacity, which could reach 1,423,000 tons per year by 2016. Capacity of this level would provide for the safe treatment of 25% of the MSW produced.

Kompo s z t- s z er û f ra k c i ó ro s t á l á s elôtt / Com post – l ike f r a c tion b ef or e sc r een in g

Utilization of the final product – RDF The current situation in Hungary is that there are two ways to utilize RDF or refuse-derived fuel produced through mechanical-biological waste treatment: – RDF is incinerated separately in waste incineration plants, – RDF undergoes combined incineration in cement plants and solid fuel thermic power plants. Unfortunately, even though permitted waste incineration capacity was 700,000 tons in 2007, the total amount of incinerated MSW was actually around 540,000 tons per year (excluding hazardous waste), which shows that there remains significant available capacity for the thermic utilization of RDF. 2005 data show the same trend; that is, in 2005 the amount of waste eliminated through combined incineration in 7 Hungarian cement plants and brick factories was 45,000 tons. All in all, the conclusion may be drawn that even though theoretically the market is open to receiving and treating high combustion value waste fractions, combined incineration and utilization of this type of waste as solid fuel is still in its infancy in Hungary. The long-term goal for energetic utilization of RDF – based on the new National Waste Management Plan 2 (2009-2014) – is the development of capacity for the separation and energetic utilization of the combustible fraction of mechanical-biological waste treatment through inter-regional solutions, the use of power plants, cement factories and energetic waste utilization plants, as well as through the establishment of a new multiregional MBT incineration plant (or plants) with a yearly capacity of 300,000 tons. Utilization of the compost-like fraction The other important output from MBT is the compost-like fraction with a high organic matter content, the use of which is highly variable across European countries. While in Spain, Italy and the United Kingdom utilization commonly takes place in fields (typically agricultural areas), in Germany, Austria and the Benelux states the typical method of elimination involves depositing the fraction on landfills as a recultivation layer. Currently, deposition is the only way to eliminate the compost-like fraction in Hungary as well. However, the recultivation projects that have been launched in the country also provide an opportunity for utilizing this fraction as a recultivation layer. As the European Union has already (although indirectly) declared its support for


Biohulladék

39

>

MBH

MBT

quality composts produced from selectively collected biowaste – as opposed to poorer quality stabilized organic fractions – future Hungarian regulations should also support the utilization of this fraction as a second tier quality product, thus differentiating it from quality composts. Despite this fact, in Hungary at the moment it is impossible to start the declaration process needed to launch this material as a product, even in theory, and a potential market for the compost-like fraction is not apparent either, since even the market for the best quality composts is far from significant. In the near future the recultivation of the old landfills is expected to provide an opportunity for the economic and rational utilization of this fraction. The current situation of mechanical-biological waste treatment can thus be described as follows: – Municipal solid waste can be deposited without pre-treatment and there are no criteria for deposition – therefore environmental taxes need to be imposed on existing landfills. – A number of projects completed or nearing completion cannot work due to financial issues. These projects should be financially supported. R and D projects in this field should also be supported. – The amount of material produced (i.e. RDF and the compost-like fraction) is continuously increasing, therefore viable solutions need to be found for its utilization. – It is absolutely necessary to harmonize relevant legal regulations (See our earlier article on the Disposability Parameters of Municipal Solid Waste, in Biowaste Magazine year 3, issue 3-4) Source: REPORT on the implementation of the National Waste Management Plan for the period 2003-2008, Ministry for the Environment and Country Development (KvVM), 2009 National Waste Management Plan 20092014. – Professional preparation material. Ministry for the Environment and Country Development (KvVm), 2009

40

Biohulladék

Hazánkban jelenleg szintén a lerakás az egyetlen módja a komposzt-szerû frakció ártalmatlanításának, de emellett az induló rekultivációs projektek Magyarországon is lehetôséget adhatnának ennek a frakciónak rekultivációs rétegként történô hasznosítására. Mivel az Európai Unió burkoltan deklarálta már a szelektíven gyûjtött biohulladékokból készült minôségi komposztok támogatását az alacsonyabb minôségû stabilizált szerves frakciókkal szemben, a jövôbeni szabályozások terén nálunk is az volna a kívánatos, ha lehetôséget biztosítanánk ezen frakció hasznosításának, de csak másodosztályú termékként, a minôségi komposztoktól megkülönböztetve. Mindezek mellett jelen pillanatban a termékké minôsítés még elviekben sem lehetséges Magyarországon és a komposzt-szerû frakció lehetséges piaca is kétséges, hiszen még a kiváló minôségû komposztok esetében sem beszélhetünk számottevô felvevôpiacról. A közel-jövôben a gyakorlatban ennek a hulladékfrakciónak a gazdaságos és ésszerû felhasználására a régi hulladéklerakók rekultivációja során nyílik lehetôség. A mechanikai-biológiai hulladékkezelés jelenlegi helyzetét látva több megállapítást is tehetünk: – Elôkezelés nélkül is lerakható települési szilárd hulladék és nincs teljesítendô lerakhatósági feltételrendszer, ezért öko-adók bevezetése szükséges a meglévô lerakók esetében. – Több megvalósuláshoz közeli vagy már megvalósult projekt nem tud mûködni a finanszírozás hiánya miatt, ezeket a projekteket támogatni szükséges. Szintén támogatni kell a K+F projekteket ebben a témában. – A kimenô anyagok mennyisége (RDF, komposzt-szerû frakció) folyamatosan növekszik, ezért életképes megoldásokat kell találni ezek hasznosítására. – A vonatkozó jogi szabályozók harmonizálása elengedhetetlen (Lásd. korábban a Szilárd települési hulladékok lerakhatósági paraméterei c. cikkünket a Biohulladék Magazin III. évf. 3-4. számában) ■


Forrás: BESZÁMOLÓ a 2003-2008. közötti idôszakra vonatkozó Országos Hulladékgazdálkodási Terv végrehajtásáról. KvVM, 2009 Országos Hulladékgazdálkodási Terv 2009-2014. – Szakmai elôkészítô anyag. KvVm, 2009

„Mivel az Európai Unió burkoltan deklarálta már a szelektíven gyûjtött biohulladékokból készült minôségi komposztok támogatását az alacsonyabb minôségû stabilizált szerves frakciókkal szemben, a jövôbeni szabályozások terén nálunk is az volna a kívánatos, ha lehetôséget biztosítanánk ezen frakció hasznosításának, de csak másodosztályú termékként, a minôségi komposztoktól megkülönböztetve.”

nemzetközi

International

Hômérsékletés nedvességtartalom mérés vezeték nélkül

Egy európai K+F projekt a szerves hulladékok komposztálásának javításáért

„COMPO-BALL” ez a neve annak a 3 éves, az Európai Unió által finanszírozott kutatás-fejlesztési projektnek, amely során egy olyan újszerû, vezeték nélküli online rendszer kerül kifejlesztésre, amely a nedvességtartalmat és a hômérsékletet méri a komposztanyagban. A februárban induló projektben kilenc országból 16 partner vesz részt. A cél: az európai komposztipar számára egy elérhetô, a komposztálási folyamatok ellenôrzésére alkalmas technológiát létrehozni.

Kom posztprizmá k m ér ôs zon d á kka l / C om post h ea ps w ith sen sor s


Biohulladék

41

nemzetközi

International

European research project heading for better composting of organic waste “COMPO-BALL”, a 3-year research and development project funded by the European Commission, develops a novel online wireless system for the measurement of temperature and humidity in composting material. Bringing together 16 partners from 9 European countries, the project kicks off this month in Barcelona and promises to bring affordable composting monitoring technology to the European composting industry. Barcelona, Feb. 5 2010 –Composting is nature‘s way of recycling organic waste into valuable fertiliser. As approximately 45 – 55 % of the waste stream is comprised organic matter, composting can play a significant role in diverting waste from unsightly landfills. However, in order to optimise the quality of the resulting compost and to avoid undesirable odours or germs, composting needs to be well-controlled. In fact, composting piles are teeming with information about themselves- temperature, oxygen, carbon dioxide, odours, moisture, density and more. While seasoned operators may well approach a pile, sniff, touch and squeeze and have a good idea of what is going on at that particular moment, such an approach is highly subjective and dependant on operator skill and expertise. “Moisture and temperature are critical for the composting process,” says Josef Barth, Managing Director of the European Compost Network ECN & ORBIT e.V., a collaboration promoting sustainable practices in composting across Europe and one of the industrial partners in the COMPO-BALL project. “If the compost is too wet it will start to ferment and smell badly. If it’s too dry, the process will slow down because the microorganisms cannot get enough nutrients to do their job properly”. Temperature is generally considered a good indicator of microbial activity. But measuring both moisture level and temperature is time consuming and patchy: “Temperature is usually measured by manually inserting a probe, and the moisture is measured by extracting samples that need to be analysed in a laboratory,” explains Mr. Barth says. “We clearly need a better solution.” And indeed it looks like a better solution is in sight, and in the shape of novel sensor-balls called “COMPO-BALLs”. What is it about these balls that has got the European compost industry so excited? According to Oscar Casas, Professor of Electronic Engineering at the Polytechnic University of Catalonia (UPC) in Barcelona, Spain, “First of all we are working on a very novel method of measuring moisture using low frequency radio signals between two or more small and independent sensor-‘balls’. Moreover these sensor-balls can run on little power and by housing them in a highly durable casing to protect the sensors for the harsh composting environment we can then distribute them directly in the waste.” The readings from the sensor balls in the compost pile will be sent over an autonomous mesh wireless sensor network to a standard PC or laptop, or to an existing compost management system, so composters will know if they need add more water or adjust temperature. But what if one the COMPO-BALLs breaks down? According to Dr. Jan Wedekind, Project Manager at Innovació i Recerca Industrial i Sostenible (IRIS), a young research centre based

A Compo-ball kutatás-fejlesztési projektnek magyar vonatkozása is van, hiszen a Magyar Minôségi Komposzt Társaság, mint a magyarországi „komposzt iparban” érdekelt szervezeteket tömörítô társaság vesz részt a programban, a Profikomp Kft. pedig, mint önálló magyarországi vállalkozás mûködik közre a munkában. A komposztálás egy olyan természetes folyamat, amely során a szerves hulladékokból értékes talajjavító anyagokat állítunk elô. Mivel a keletkezô hulladékáramnak mintegy 45-55%-a szerves anyagokból áll, a komposztálás komoly szerepet játszhat a szerves hulladékoknak a lerakókról történô eltérítése során. A keletkezô komposzt minôségének optimalizálása, és a kellemetlen szaghatások, illetve kórokozók eltérítése érdekében azonban a komposztálás menetét folyamatosan ellenôrizni kell. Egy komposztprizma már önmagában is sok információt adhat az állapotáról a hômérséklet, az oxigén- és szén-dioxid tartalom, a keletkezô szagok, a nedvességtartalom, a sûrûség és egyéb paraméterek által. Bár a gyakorlott komposztálók már ránézésre, tapintásra és szagminta alapján is jól meg tudják határozni egy prizma állapotát, és tudják azt is, hogy adott pillanatban épp milyen folyamatok zajlanak az adott prizmában, az ilyen jellegû megállapítások szubjektívek és nagyban függenek az illetô szakmai tapasztalatától és képességétôl. „A nedvességtartalom és a hômérséklet kritikus tényezôi a komposztálás folyamatának“ – véli Josef Barth, az Európai Komposzt Hálózat ügyvezetôje. Az ECN &ORBIT e.V., mint az európai fenntartható komposztálás szakmai szervezete az egyik fô mûszaki partner a COMPOBALL projektben. „Ha a komposzt túl nedves, elkezd erjedni, és kellemetlen szaga lesz. Ha viszont túl száraz, akkor lelassul az érési folyamat, mert a mikroszervezetek nem tudnak elegendô tápanyagot felvenni ahhoz, hogy rendben elvégezzék a feladatukat.” Általánosságban a hômérséklet is jó indikátora a mikrobiális aktivitásnak, ugyanakkor a két paraméter együttes mérése meglehetôsen idôigényes és pontatlan. „A hômérsékletet általában manuálisan mérik, vagyis belehelyeznek egy szondát a komposztprizmába. A nedvességtartalomhoz mintát kell venni, és azt laborban kell megvizsgálni – folytatja Josef Barth, majd hangsúlyozza: „Nekünk ennél jobb megoldásra van szükségünk”. És valóban úgy néz ki, hogy máris küszöbön a megoldás egy szenzorlabda, az úgynevezett COMPO-BALL formájában. De mit tudnak ezek a labdák, mitôl olyan izgatott máris Európa komposzt piaca? Oscar Casas, a barcelonai Katalán Polytechnikai Egyetem (UPC) elektronikai mérnök professzora úgy véli: „Mindenekelôtt a nedvességtartalom mérésnek egy olyan újdonságerejû módszerén dolgozunk, amelyhez a kettô vagy több, egymástól független szenzorlabda alacsonyfrekvenciájú rádiójeleit használjuk fel.“ Ezek a szenzorlabdák kevés áramot fogyasztanak, és egy nagyon ellenálló tokozatba van-

com pob a l l s em atiku s á br a / S c h em atic pic tu r e of c om pob a l l

42

Biohulladék


nemzetközi

A je l e n leg leg elte rjed tebb vezetékes kialakítású szenzo r ok / T h e m ost p o p u la r wir e s e n sor s

nak beépítve, ami védi ôket a komposztálás során, tehát közvetlenül belehelyezhetôk a komposzt prizmába. A komposztprizmákban elhelyezett szenzorlabdákból leolvasott értékeket egy független, vezeték nélküli szenzorhálózaton keresztül számítógépre vagy laptopra mentik, vagy pedig közvetlenül egy meglévô komposzt menedzsment rendszerbe kerülnek, amelybôl leolvasva a komposztáló üzemeltetôje egybôl tudja, hogy több nedvesség kell-e a komposztnak, vagy a hômérsékleten kell-e állítani. De mi történik, ha nem mûködnek a COMPO-BALL-ok? Dr. Jan Wedekind, a Fenntartható Ipari és Innovációs Központ (IRIS), egy spanyol székhelyû új fejlesztési központ projekt menedzsere, aki a COMPOBALL Projekt koordinátora és irányítja a szenzorhálózat és adatátvitel fejlesztési munkáit, a következô válasszal szolgál: „A szenzorhálózatok öngyógyítóak. Hasonlóan, mint ahogy az Internet sem omlik össze, ha egy kapcsolat megszakad, a COMPO-BALL is képes tovább mûködni, ha egy vagy akár több, a hálózatba épített szenzorlabda meghibásodna.“ A UPC és az IRIS csapatát Professor Pedro Ramos vezetésével a lissza boni székhelyû Superior Mûszaki Intézet (IST) egészíti ki, amely Portugália legnagyobb és szakmailag legelismertebb mûszaki tudományos fôiskolája. „Ki fogjuk fejleszteni azokat az elemeket, amelyek szükségesek ahhoz, hogy a szenzorlabdák a teljes komposztálási folyamat alatt folyamatosan mûködjenek” – mondja Ramos professzor. „Ahhoz, hogy ne kelljen a szenzorlabdákat kinyitni az elemcsere miatt, vagy hogy ne kelljen több tucat labdát egy töltôvel manuálisan összekötni, a szenzorokat egyszerûen egy lemezre helyezzük, így azok automatikusan feltöltôdnek a mágneses indukció révén – hasonlóan egy modernebb elektromos fogkeféhez. – magyarázza Ramos professzor. A 2 millió Euró költségvetésû projekt az Európai Unió támogatásával valósul meg, és egy olyan, többpartneres, dinamikus ipari kutatás-fejlesztési programot képvisel, amely az Európában keletkezô 80 millió tonna komposztot termelô szervezeteket, valamint az ipar technológiaszállítóit, kutatási és szolgáltató szervezeteit fogja össze. Dr. Wedekind hangsúlyozza azt is, hogy a komposztálás folyamatát ellenôrzô, egyszerûen használható, megfizethetô és robosztus szerkezet fellendítheti az európai komposztipar és a mezôgazdaság versenyképességét. „Ha a COMPO-BALL-ok piacra kerülnek, a komposztálók és komposzt felhasználók számára egyszerûbb lesz a szigorú elôírásoknak és

International

in Spain this is coordinating the COMPO-BALL project and leading the work involved in the development of the meshnetwork: “Mesh networks are self-healing. In pretty much the same way as the Internet doesn’t break down if one connection fails, COMPO-BALL will still continue to work if one or even several sensor-balls should fail.” UPC and IRIS are joined by the team of Professor Pedro Ramos of the Instituto Superior Técnico (IST) in Lisbon, Portugal’s largest and most reputed school of Engineering, Science and Technology. “We will develop the batteries needed to keep the sensor-balls running during the entire composting process,“ Professor Ramos describes. “As we don’t want to have to open the sensor-balls to replace a battery or connect several dozen sensor-balls manually to a charger, we will simply place the balls on a plate so that they can automatically charge by magnetic induction – in much the same was as a modern electric toothbrush,” says Professor Ramos. This €2 million project is being supported by the European Commission and represents a dynamic industry-research partnership, bringing together composting associations from across Europe with a capacity to produce over 80 Million tonnes of compost/ per year, technology suppliers, public agencies and research performers. Dr. Wedekind emphasizes how an affordable, easy to use and robust system for monitoring the composting process would boost the competitiveness of the European composting and farming industries. ”Once the COMPO-BALLs make their way on to the market, they will make it easier for composters and farmers to comply with stringent regulations and end-user requirements, as well as increase their profitability by equipping them to producing compost which is more stable and of a consistently higher quality.” These are all plusses for reducing the burden on our European waste streams, which spells good news for all of us. The COMPO-BALL project is supported by the “Research for the benefit of SME Associations” theme of the European Community’s Seventh Framework Programme (FP7) under the Grant Agreement number 243625. For more details, visit http://www.compo-ball.eu. About IRIS – Innovació i Recerca Industrial i Sostenible (IRIS) is a young research centre based in Catalonia, Spain. IRIS is committed to carrying out research and development work on behalf of industry and mainly small and medium sized enterprises to boost their competitiveness, productivity and sustainability. For more details, visit http://www.iris.cat. Media contacts: IRIS: Dr. Jan Wedekind Project Manager COMPO-BALL Innovació i Recerca Industrial i Sostenible (IRIS) Avda. Carl Friedrich Gauss nº 11 08860 Castelldefels (Barcelona), Spain Tel: + 34 935542501 • Fax: + 34 935542511 jwedekind@iris,.cat Europäische Kommission: Germán Valcárcel Project Officer Research Executive Agency (REA) SME Unit – S1 Tel.: +32-2-295 17 54 [email protected]


Biohulladék

43

nemzetközi

International

a komposzt felhasználók igényeinek való megfelelés, valamint a profit termelés is a komposzt elôállítás során, hiszen jobb és egyenletesebb minôségû komposzt elôállítása válik lehetôvé.” Ezek mind olyan elônyök, amelyek az európai hulladékáram tehermentesítése mellett még pluszban lépnek föl, és ez jó érzéssel tölt el bennünket. A COMPO-BALL Projekt az Európai Unió támogatásával az FP7, a 7. Kutatási és Technológiafejlesztési Keretprogram „a KKV-k javára végzett kutatás“ alprogram keretén belül valósul meg 243625 sz. projektként. További információ: www.compo-ball.eu Néhány szó az IRIS-rôl: Az „Innovació i Recerca Industrial i Sostenible“ (IRIS) egy új kutatóközpont Katalóniában, amely az ipar, valamint a kis és középvállalatok kutatás-fejlesztési projektjeinek kivitelezésére specializálódott, azok versenyképességének, termelékenységének, és fenntarthatóságának javítása céljából. Bôvebb információ: www.iris.cat Mi az a 7. keretprogram? A közösségi szintû kutatás-fejlesztési együttmûködés fô formáját a tagállamok által megvalósított négyéves kutatási, technológiafejlesztési és demonstrációs keretprogramok jelentik. A keretprogramok célja, hogy a tagállamok közti kutatási együttmûködések erôsítésével, az erôforrások koncentrálásával olyan kutatási célok megvalósítását segítsék, melyek erôsítik az európai ipar tudományos és technológiai alapjait, javítják Európa nemzetközi versenyképességét és elôsegítik a társadalmi- gazdasági fejlôdést. A 2007-ben indult 7. Kutatási-, technológiafejlesztési és demonstrációs keretprogram négy specifikus programra tagolódva – Kooperáció, Ötletek, Emberek, Kapacitások- magában foglalja az európai kutatáspolitika hat fô célkitûzését.

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 lektorálás: 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]

44

Biohulladék


Kapcsolat: IRIS: Dr. Jan Wedekind Project Manager COMPO-BALL Innovació i Recerca Industrial i Sostenible (IRIS) Avda. Carl Friedrich Gauss nº 11 08860 Castelldefels (Barcelona), Spain Tel: + 34 935542501 Fax: + 34 935542511 [email protected]

Európai Bizottság: Germán Valcárcel Project Officer Research Executive Agency (REA) SME Unit – S1 Tel.: +32-2-295 17 54 [email protected]

Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák!

Recommend Documents