Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák!

bevezetô

Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák! 2009 júliusa két szempontból is rendkívül fontos dátumként fog bevonulni a hazai (és az európai) hulladékgazdálkodás történetébe. Egyrészrôl, mint az minden szakember számára ismert és várt, hazánkban 2009. július 16-án végre minden olyan, a környezetre egyébként valóban komoly szennyezést jelentô szigeteletlen lerakót be kell zárni, amely torzította a hazai piacot és akadályozta a hulladékgazdálkodás ökonómiai összefüggéseinek érvényesülését. Másrészrôl pedig a 2 év derogáció után elérkezett az idô, hogy Magyarország is (a többi EU országgal együtt) beszámoljon arról, hogy miként sikerült eltérítenie a hulladéklerakókról a biológiailag bontható hulladékok 50%-át (!) és ezáltal megfelelnie a hatályos törvényeknek. Bár az elmúlt években számtalan biohulladék-hasznosító telep épült, azt hiszem, nem túl bátor kijelentés az, hogy a biohulladékok felének eltérítése és anaerob vagy aerob kezelô telepre szállítása a gyakorlatban Közép-Kelet Európában még nem igazán sikerült. Azt, hogy a pontos statisztikai adatok mit fognak mutatni, még nem tudhatjuk pontosan, de az biztos, hogy a Brüsszelbôl várható komoly figyelmeztetések vagy büntetések a jelenlegi gyakorlat átgondolására fogják ösztönözni a hulladékpiac résztvevôit – a hatóságokat is beleértve. Mint arról már a Biohulladék Magazin több számában is írtunk, véleményünk szerint elkerülhetetlen a már kiépült komposztáló és biogáz telepek kapacitásának kihasználása, és a biológiailag bontható hulladékot is tartalmazó települési szilárd hulladékok lerakhatósági paramétereit tartalmazó jogszabály megalkotása. A szakemberek állásfoglalása ezen a téren egyértelmû: ameddig nem lesz megfelelô motiváció (pozitív vagy negatív) a kiépült kapacitások kihasználására, addig csak „maszatolás” lesz, a biohulladék-hasznosítás pedig marad egy látszólagos, papíron létezô tevékenység. Ez a kép természetesen nem csak Magyarországra, hanem számtalan uniós – mindenekelôtt új – tagországra igaz. Ahhoz, hogy ez a paradigmaváltás minél hamarabb megtörténjen, a hulladékpiac résztvevôi évek óta, teljes joggal várják el az EU-s segítségét is. Ebben a lapszámunkban bemutatjuk az EU Zöld könyvét a biohulladék gazdálkodásról, amely arra mindenképpen alkalmas, hogy napirenden tartsa a kérdést, és az ECN komposzt minôségbiztosítás rendszerét, amely bizonyos értelemben a szakmai elit válasza a brüsszeli tétlenkedésre. Ezeken a témákon túlmenôen ajánlom szíves figyelmükbe a többi magas színvonalú hazai és nemzetközi cikket, kiemelve a szakterületünk komplex jellegét is igazoló, a biomassza hasznosításról szóló beszámolókat. Dr. Alexa László

Dear Readers, July 2009 is a date that will enter the history of waste management in Hungary (and Europe) as an exceptionally important date for two reasons. On the one hand, it is a known and long-awaited fact that, finally, all those unsealed landfill sites which, in addition to having significantly harmful environmental impacts, have also distorted the market and prevented economic efficiencies in waste management from being realized, will need to be closed down from 16 July 2009 in Hungary. On the other hand, following 2 years of derogation, the time has come for Hungary (as well as other EU countries) to report on how she managed to divert 50% (!) of biodegradable waste from landfill sites and thus comply with all effective legislation. Although in the last few years numerous bio-waste utilization plants have been built, I believe I am not taking things too far by saying that diverting

half the amount of bio-waste and transporting it to anaerobic or aerobic treatment plants has not yet been achieved in practice in Central Eastern Europe. At the moment, we do not have exact statistical data but it seems certain that participants – including authorities - of the waste management industry will receive some serious warnings or fines from Brussels in order to encourage reconsideration of their current practices. As we have already reported in several previous issues of Biowaste Magazine, we believe it is imperative that the capacity of pre-existing composting and biogas plants be used, along with further preparation of legislation on the disposability parameters of municipal solid waste with biodegradable content. The position of experts in this field is unequivocal: while there is no strong motivation (either positive or negative) to use the already available capacity, there will only be piecemeal efforts at bio-waste utilization and it will remain a virtual activity that

Editorial

Tartalomjegyzék / Table of contents Bevezetô / Editorial........................ 1 Zöld Könyv az Európai Unió bio­ hulladék gazdálkodásáról / Green Paper on Bio- Waste Management in the European Union ................... 2 Innovatív energetikai termékek – kutatás-fejlesztési projekt / Innovative Energy Products – a Research and Development Project .................... 9 Biomassza agglomerálási lehetôségei / Agglomeration opportunities of biomass ...................................... 15 Tudományos melléklet / Scientific section . ...................................... 21 A biomassza hasznosítás térnyerésének lehetôsége / A possibility to widen the scope of biomass utilization.................................... 29 Komposztálási kísérleteka voc kibocsátás kontrolljának értékelésére / Composting trials evaluate Voc emissions control.................. 34 Újabb BIZTOS lépés az európai komposztok egységes minôségBIZTOSítása felé / Another decisive step towards the unification of the European quality assurance scheme for composts .... 41 Kiváló minôségû komposzt a Délkomp Kft. komposztáló telepérôl / Excellent quality compost from the composting plant of Délkomp Ltd .................... 45

only exists on paper. And this is not only true for the situation in Hungary, but also that of numerous – mostly new – member states. In order for this paradigm change to happen as soon as possible, the participants of the waste management market have been waiting (and they have been right to do so) for some assistance from the EU. In our current issue we introduce the EU’s Green Paper on Bio-Waste Management, which is by all means suitable for keeping the issue on the agenda, as well as providing details of the compost quality management system operated by ECN, which, to a certain extent is the reaction of experts to inaction from Brussels. Beyond those topics previously mentioned, I would also like to call your kind attention to the other high-quality articles on Hungarian and international issues featuring reports on biomass utilization that bear testimony to the complex nature of our professional field.

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

1

Á lta l á n o s

General

> B  a­gi Be­á ­ta pr of ik om p k f t.

Zöld Könyv

az Európai Unió biohulladék gazdálkodásáról Hosszas elôkészületek és még hosszabb várakozásokat követôen 2008 decemberében elkészült az Európai Unió biohulladék gazdálkodásról szóló Zöld könyve. Ez az Európai Bizottság által kiadott olyan vitaindító dokumentum, amelyben egyegy szakterület legfontosabb kérdéseit azonosítják, majd az érdekeltek, vagyis a közösségi és tagállami adminisztrációk, civil szervezetek, érdekérvényesítô csoportok bevonásával megvitatják a problémákat. A Bizottság a konzultációt követôen alakítja ki az álláspontját és teszi meg elôterjesztését egy egységes jogszabály megalkotására.

2

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

B

ár a Bizottság 1999 és 2001 között két munkadokumentumot is kiadott a biohulladék gazdálkodás témakörében, a 2004-es és 2007-es uniós bôvítés során a 12 új tagállam belépésével jelentôsen megváltozott a helyzet. A most megjelent Zöld könyv az új kutatási eredmények figyelembe vételével kívánja feltérképezni a biohulladék gazdálkodás fejlesztésének lehetséges irányait. Az Eurostat 2008-as adatai alapján az EU teljes évi biohulladék termelése 115 - 140 millió tonna között mozog. Ebbôl mintegy 37 millió tonna az élelmiszer- és italgyártásból származó hulladék, míg a többi a települési szilárd hulladék (TSZH) részét képezô kerti- és konyhai biohulladék. A biohulladék-gazdálkodás jelenlegi módszereinek és azok környezeti hatásának ismertetése során három alapvetô eljárást fejt ki részletesen a dokumentum: a hulladéklerakást, a hulladékégetést, és a szelektív gyûjtést követô hasznosítást. A hulladéklerakásról megállapítható, hogy bár a hulladékhierarchia legalacsonyabb fokán áll, továbbra is a legelterjedtebb módja a TSZH kezelésnek. Átlagosan a TSZH 41%-a kerül lerakásra az Unióban, de egyes tagállamokban ez az arány meghaladja a 90%-ot is. Az 1999/31/EK irányelv, amely szabályozza

Á lta l á n o s

a lerakók szigetelésének kialakítását a keletkezô csurgalékvizek és depóniagáz összegyûjtése és kezelése vonatkozásában, azért is jelentôs, mert egyes tanulmányok szerint (COM (96) 557.) a szabályozást megelôzôen az emberi eredetû metángáz kibocsátás 30%-a a szeméttelepekrôl szabadult fel és került a légkörbe. Abban az esetben viszont, ha minden ország eleget tesz a fenti irányelv követelményeinek, még a várható hulladékmennyiség növekedés mellett is 10 megatonnával lehetne alacsonyabb 2000-hez képest a széndioxiddal egyenértékû metánkibocsátás 2020-ban. Környezeti szempontok szerint semmi sem szól a lerakók mellett, és mivel létesítésük erôforrások és földterületek pótolhatatlan elvesztésével jár, nem tekinthetô támogatandó tevékenységnek. A hulladékégetés során a biohulladékot a TSZH részeként égetik el. Az energiahatékonyságtól függôen a folyamat tekinthetô ártalmatlanításnak vagy energetikai hasznosításnak is. A hatékonyság, vagyis az égetési sajátosságok jelentôsen növelhetôk bizonyos elôkezelési, az ún. mechanikai-biológiai hulladékkezelési technológiák alkalmazásával. A megújuló villamos energiáról szóló irányelv az elégetett biohulladékot szénsemleges, megújuló tüzelôanyagnak tekinti, és mint ilyen a jövôben mindenB i o g áz / bio g a s

képpen támogatandó és fejlôdô terület. Az Európai Környezetvédelmi Ügynökség jelentése szerint a TSZH-ból mintegy 20 millió tonnányi kôolajnak megfelelô mennyiségû bioenergia volna kinyerhetô, ha az összes lerakóban elhelyezett hulladék energetikai hasznosításra kerülne, valamint az összes szelektíven gyûjtött biohulladékból a komposztálás elôtt biogázt nyernének ki. Az energetikai hasznosításnál a hulladékégetésrôl szóló irányelv figyelembe vételével minimálisra kell csökkenteni bizonyos kibocsátásokat és az egészségügyi kockázatot is. Az elkülönített hulladékgyûjtést követô biológiai kezelés (komposztálás és anaerob lebontás) a dokumentum szerint akkor tekinthetô újrahasznosításnak, ha a keletkezô komposzt, illetve fermentált anyag termôföldön, vagy táptalaj gyártáshoz kerül felhasználásra, egyéb esetben csupán lerakást vagy égetést megelôzô elôkezelésrôl lehet beszélni. Az anaerob erjesztés, mint biogázt eredményezô folyamat energetikai hasznosításnak számít. Az EU 27 tagállamában összesen 80 millió tonna a potenciálisan szelektíven gyûjthetô biohulladék mennyisége (lakossági konyhai és zöldhulladék, közterületek parkfenntartási hulladéka, élelmiszeripar hulladéka), melynek jelenleg 30%-a vagyis 24 millió tonna kerül biológiai kezelésre.

General

Be­á­ta Ba­gi, Profikomp kft.

Green Paper on Bio- Waste Management in the European Union In December 2008, following a lengthy period of preparation, the much awaited Green Paper on Bio-Waste Management in the European Union was completed. The document, published by the European Commission, is designed to inspire debate on the main issues of the specific areas and to further discussion of problems with the involvement of stakeholders such as community and member state administrative bodies, civil organizations and other interest groups. After this consultation process the Commission will form its view and submit its recommendation for unified legislation. Although between 1999 and 2001 the Commission published two working documents on biowaste management, the accession of the 12 new member states in 2004 has led to significant changes in the situation. The recently published Green Paper explores possible avenues for the development of bio-waste management while considering the latest research results. 2008 Eurostat data shows that the total amount of bio-waste produced annually in the EU is between 115 and 140 million tons. 37 million tons is composed of waste arising from the production of food and drink while the rest is garden and kitchen bio-waste which form part of the municipal solid waste fraction (MSW). The document describes the current methods of bio-waste management as well as detailing their environmental impacts. It deals with three basic techniques which follow the segregated collection of wastes; namely, landfilling, waste incineration and recycling. Landfilling is still the most commonly used method of municipal solid waste treatment even though it is at the lowest level of the waste treatment hierarchy. On average, 41 per cent of municipal solid waste goes to landfill in the Union, though, in certain member states this proportion exceeds 90 per cent. The 1999/31/ EC Directive (concerning regulation of the insulation of landfills with regard to collection and treatment of leachate and methane) is of great importance since certain studies (COM (96) 557.) show that, prior to the regulation, 30 per cent of methane gas of all anthropogenic origins was emitted from these landfills. However, as long as all countries meet the regulation, methane emissions (as carbon dioxide equivalent) in 2020 could be 10 megatones lower as

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

3

>

Á lta l á n o s

General

H u l l a d l kl er a kó / l a nd f i l l

compared to 2000, even given that the volume of waste increases as expected. From an environmental perspective, there is no argument to support these landfills, and, since building new ones leads to an irreversible loss of resources and land, they cannot be supported. During the process of waste incineration biowastes are burned as part of municipal solid waste. Depending on energy efficiency the process is either categorized as disposal or energy recovery. The level of efficiency (i.e. incineration parameters) can be significantly increased if certain mechanical-biological waste treatment technologies are utilized. The directive on renewable electric energy refers to incinerated bio-waste as ‘carbon neutral renewable fuel’ and thus deserving of support and development. According to a report from the European Environmental Agency, from municipal solid waste, organic energy with the energy equivalent to 20 million tones of crude oil could be captured if the energy from waste from all landfills was recovered and the gas captured from separately collected bio-wastes prior to composting. During energy recovery the directive on waste incineration must be respected and certain emissions and health risks have to be reduced to a minimum level. Based on the document, biological processing (composting and anaerobic digestion) are not considered reutilization unless the produced compost or digestate substance is then used on cultivated lands or used as soil improver. The document classifies wastes not utilized this way simply as having undergone ‘preprocessing’ for dumping or incineration. Anaerobic fermentation as a biogas producing process is classified as ‘energy recovery’. In the 27 member states

4

Biohulladék

2005. évben a keletkezô komposzt mennyisége 13,2 millió tonna volt, melynek fele a mezôgazdaságban, a többi tájrendezés, táptalaj keverék elôállításhoz és magánfogyasztók által kerül felhasználásra. Elgondolkoztató az a tény is, hogy bár az EU talajvédelmi szakpolitikája kimondja a talajromlás elleni intézkedések foganatosítását, az összes biohulladék komposztálása és átlagos, 10 t/ha/év felhasználása esetén is csak a termôföldek 3,2%-át lehetne ilyen úton feljavítani. Környezeti hatások szempontjából a károsnak tekinthetô CO2, CH4 és NO2 kibocsátás mellett kiemelkedô elônynek tekinthetô a szerves szén megkötése, a komposztok talajszerkezet-javító hatása, a szervesanyag-tartalom és víztartó kapacitás növelése, valamint tôzegkiváltó hatás. A biohulladék-gazdálkodás lehetséges módszereinek összevetésekor és azok értékelésekor – tekintettel az életciklus elemzés tényezôire – számos szempontot kell figyelembe venni, melyek közül a legfontosabbak az alábbiak: • a visszanyerhetô energia mennyisége – egyes országokban ez az égetéssel, míg másokban az anaerob lebontás, és az azt követô komposztálás révén valósul meg, • a visszanyert energia által helyettesített energia eredeti forrása – nô a környezeti elôny, ha a biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

hasznosítással a fosszilis energiafogyasztás csökkenthetô, • az újrahasznosított komposzt men�nyisége, minôsége és hasznosítása – növeli a hatékonyságot, ha tôzeget vagy mûtrágyát vált ki a komposzt, és nem csak lerakók fedôrétegeként hasznosítják, • biohulladék kezelést végzô létesítmények káros-anyag kibocsátása. Érintôlegesen foglalkozik a Zöld könyv a gazdasági hatásokkal is, de megemlí­ ti, hogy nagyon nehéz egyértelmûen meg­határozni a kezelési költségeket, hiszen a technológiák igen széles skálán mozognak, és a termékek piacképessége, valamint értékesítése is különbözô. Alapul egy 2002-ben készült tanulmány lett véve, amely az EU15 adatai alapján a következô becsléseket határozta meg: • biohulladék szelektív gyûjtése és komposztálása: 35-75 €/t • biohulladék szelektív gyûjtése és anaerob kezelése: 80-120 €/t • vegyeshulladék lerakása: 55 €/t • vegyeshulladék égetése: 90 €/t. Mindenképpen figyelembe kell venni emellett a komposzt értékesítésébôl, és az energetikai hasznosításból származó bevételeket is. A komposzt piaci ára erôsen függ a fogyasztói biza-

Á lta l á n o s

lomtól és a termék megítélésétôl. Míg a mezôgazdaságban általában jelképes összegért értékesítik (pl. 1 €/t), addig a megfelelô minôségû és kiszerelésû a komposztot 14 €/t, a belôlük készült speciális keverékeket 150-300 €/t áron is lehet értékesíteni. A Zöld könyv nyolc olyan kérdést fogalmazott meg, amelyre várja a szakma válaszát a jövendôbeli egységes uniós állásfoglalás kialakításához. 1. A hulladékképzôdés hatéko­ nyabb megelôzése A biohulladékok mennyiségének növekedése szorosan összefügg a fogyasztói társadalmi szokásokkal, ezért megelôzése nem oldható meg egyszerû adminisztratív lépésekkel. Kérdés: A hulladék keletkezésének meg­elô­zése az EU hulladékhierarchiájá­ nak legfelsô fokán áll. Tapasztalatai sze­rint uniós szinten milyen konkrét in­tézkedésekkel lehetne megelôzni a biohulladék képzôdését? 2. A hulladéklerakás korlátozása Bár a biohulladékok lerakóban történô ártalmatlanítása a legkevésbé kívánatos hulladékkezelési mód, számos tagállamban fokozott erôfeszítéseket kell tenni, hogy a lerakókról szóló 1999/31/EK irányelv korlátozásait betartsák. Kérdés: Elônyösnek, vagy hátrányos­ nak tartja-e a hulladéklerakókban el­he­ lyez­hetô biológiailag bontható hulladék h u l l a d Ék ég et ô / in c in erator

„A hulladéklerakásról megállapítható, hogy bár a hulladékhierarchia legalacsonyabb fokán áll, továbbra is a legelterjedtebb módja a TSZH kezelésnek. Átlagosan a TSZH 41%-a kerül lerakásra az Unióban, de egyes tagállamokban ez az arány meghaladja a 90%-ot is.”

General

of the European Union there is a total of 80 million tons of bio-waste produced that could be separately collected (e.g. from communal kitchen and green wastes, wastes from public park maintenance or wastes from the food industry). 30 per cent of this amount (i.e. 24 million tons) is currently biologically processed. In 2005, 13.2 million tons of compost was produced; half of this was utilized in agriculture while the rest was used in landscape planning, the production of soil mixtures and by private customers. It is important to point out that although the EU soil protection policy calls for the implementation of measures designed to prevent soil degradation, only 3.2 percent of cultivated lands could be improved even if all the bio-waste produced was composted and used at the average level of 10 t/hectare/year. From an environmental point of view it is significant that the emissions of harmful CO2, CH4 and NO2 could be reduced using this method as organic carbon can be bound up in composted materials. Adding compost can also improve the structure of soils, increase the organic matter content and water retention capacity, as well as replace turf. When the possible methods of bio-waste management are compared and assessed – taking into consideration the aspects of life cycle analysis – several factors need to be considered. The main ones are the following: • the amount of energy recovered – in some countries this is achieved through incineration, while in others it is done through anaerobic digestion followed by composting. • the original energy source that is replaced by the recovered energy – the environmental benefit increases if fossil fuel consumption can be reduced through bio-waste utilization. • the amount, quality and utilization of the recycled compost – the efficiency is improved if the compost is not only used to cover landfills but replaces turf or artificial fertilizer. • the hazardous substance emission of bio-waste management plants. The Green Paper touches on the economic effects but highlights that it is rather difficult to determine the costs of management since there are a wide range of technologies available and the marketability and sales of the products also show wide variation. The basis of the calculations shown was a study from 2002, which contains the following estimates based on EU15 data: • separate collection of bio-waste followed by composting: 35-70 €/ton • separate collection of bio-waste and its anaerobic digestion: 80-120 €/ton • landfill of mixed wastes: 55 €/ton • incineration of mixed wastes: 90 €/ton In addition to this, income gained from com-

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

> 5

Á lta l á n o s

>

General

post sales and energy utilization must be included in the calculation. The market price of compost depends greatly on customer confidence and their assessment of the product. While, in agriculture, basic compost is usually sold at a token price (e.g. 1 €/t), compost of appropriate quality with packaging may cost 14 €/t and the special mixtures produced from compost can be sold for as much as 150 to 300 €/ton. The Green Paper contains eight questions to which professionals are invited to provide answers so that in the future the Union can form a unified view on the issue. 1. More efficient prevention of waste production Increasing quantities of bio-waste is an issue closely related to consumer and social customs, hence the problem cannot be solved only using simple administrative measures. Question: Preventing waste production is at the top of the EU’s waste hierarchy. From your experience, at a Union level, what specific measures could hinder the production of bio-waste? 2. Limiting landfilling Although bio-waste landfilling is the least desirable method of waste management, in a number of member states additional efforts are necessary to implement the restrictive measures of the 1999/31/EC Directive on Landfills. Question: Do you see it as beneficial or disadvantageous to further restrict the amount of biodegradable waste that is allowed to be dumped in landfills? If your answer is in support of legal restrictions, should they be applied at a Union or member state level? 3. Treatment methods for bio-wastes diverted from landfills As highlighted in the Green Paper, there are several techniques for bio-waste treatment practiced today. These methods, however, should be promoted since landfilling and incineration with a low level of low energy recovery is still quite common. The level of recovery could be improved if restrictions were introduced on the practice of incineration without energy recovery and landfilling. Question: Which methods of bio-waste treatment do you prefer and what do you see as the main advantages of the method preferred? Do you agree that the choice of treatment method for bio-waste diverted from landfills should be based on a more widespread and more consistently utilized life-cycle assessment?

„Elgondolkoztató az a tény is, hogy bár az EU talajvédelmi szakpolitikája kimondja a talajromlás elleni intézkedések foganatosítását, az összes biohulladék komposztálása és átlagos, 10 t/ha/év felhasználása esetén is csak a termôföldek 3,2%-át lehetne ilyen úton feljavítani.”

Biohulladék

3. A lerakókról eltérített bio­ hulladékok kezelési módszerei Mint azt a Zöld könyv is megállapította, a biohulladékok kezelésének számos módja terjedt el a gyakorlatban, de még mindig nem eléggé, ugyanis továbbra is magas a lerakókban történô ártalamtlanítás, illetve a csekély energetikai hasznosítással járó elégetés. A hasznosítást hatékonyan ösztönözné, ha az energiakinyerés nélküli égetésre, illetve lerakással történô ártalmatlanításra vonatkozóan korlátozó intézkedéseket vezetnének be. Kérdés: Mely hasznosítási módok tá­ mogatását részesítené elônyben, és mit tekint ezek legfôbb elônyének? Egyetért-e azzal, hogy a lerakókról elté­ rített biohulladék kezelési módszerének kiválasztását egy szélesebb körû és kö­ vetkezetesebben használt életciklus-ér­ tékelésre kellene alapozni? 4. Az energetikai hasznosítás ja­ vítása Anaerob lebontással a biohulladék minden tonnájából 100‑200 m3 biogáz állítható elô, amelyet kis ráfordítással földgáz szintûre lehet dúsítani. A vegyes települési hulladék anaerob lebontása hasonló energianyereséget eredményez, az erjesztési maradék mezôgazdasági felhasználása azonban problémás.

kom posztálás / c om pos tin g

4. Improvement of energy recovery Using anaerobic digestion, from one ton of biowaste, 100 to 200 m3 of biogas can be produced, which could easily be refined to natural gas. The anaerobic digestion of mixed municipal waste results in a similar level of energy re-

6

mennyiségének további korlátozását? Ha igen, ezt uniós szinten, vagy inkább a tagállamok szintjén kellene megtenni?

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Á lta l á n o s

covery but the agricultural use of residues is problematic. The energy recovered through the incineration of MSW mainly arises from the fraction with high calorific value (e.g. paper, plastic, tires, synthetic textiles) while the wet fraction of biodegradable waste reduces the efficiency of energy recovery. However, the biodegradable fraction of municipal solid waste (including paper) still accounts for about half of the energy produced in incineration plants, so the increased recycling of bio-waste would decrease the amount of bio-waste available for incineration. Question: Do you believe that energy recovery from bio-waste could make a significant contribution to the EU’s sustainable resource and waste management and to meeting the EU’s renewable energy targets in a sustainable way? If yes, under what kind of conditions?

s z e l e ktív hu lla d ék g y ûjtés / separate collection

A TSZH elégetése útján nyert energia nagyrészt a magas fûtôértékû részeknek (pl. papír, mûanyag, gumiabroncsok, szintetikus textíliák) köszönhetô, míg a biológiailag lebomló nedves frakció inkább csökkenti az energiahatékonyságot. Ennek ellenére a települési hulladék biológiailag lebomló része (beleértve a papírt is) adja az égetômûben keletkezô energia körülbelül felét, így a biohulladék fokozott újrahasznosítása csökkentené az égetésre rendelkezésre álló biohulladék mennyiségét. Kérdés: Ön szerint a biohulladék ener­ getikai hasznosítása lényegesen hoz­ zájárulhat-e az EU fenntartható erô­ forrás- és hulladékgazdálkodásához és a megújuló energiára vonatkozó uniós célkitûzések fenntartható módon tör­té­ nô teljesítéséhez, és ha igen, milyen fel­ tételek mellett? 5. Az újrahasznosítás fokozása A biohulladékok újrahasznosítása vonatkozásában három megközelítést említ a Zöld könyv. Az elsô alapján az újrahasznosítás terén közösségi szintû célokat javasol megfogalmazni, de rugalmasan, vagyis az egyes tagállamok komposzt és energia iránti keresletéhez alkalmazkodva. A második megközelítés, vagyis a nemzeti szintû célkitûzések megfogalmazása témában ugyan a tagállamok figyelembe vehetnék a saját hulladékgazdálkodási prioritásaikat, félô azonban, hogy a saját magukkal szemben támasztott követelmények túlságosan alacsonyak lennének. Végül, bár a kötelezô szelektív gyûjtés bevezetése komolyan ösztö-

General

nözné a komposztáló és biogáz elôállító létesítmények beruházásait, az evvel járó költségek és adminisztratív terhek miatt ezt alaposan át kell gondolni. Kérdés: Szükségesnek tartja-e a bio­ hulladék újrahasznosításának ösztön­ zését, és ha igen, az ösztönzésnek mi­ lyen módját javasolja? Hogyan érhetô el a biohulladék újrahasznosítása és az energetikai hasznosítás közötti hasznos együtthatás? Kérjük, álláspontját támas�­ sza alá bizonyítékokkal. 6. Hozzájárulás a talajjavításhoz Mint az korábban említésre került, a biohulladék-gazdálkodás biztonságos komposzt elôállítása révén segíthet javítani az európai termôföldek minôségét. A fogyasztói bizalom erôsítése, és az esetleges talajszennyezés elkerülése érdekében indokolttá válhat közös szabványok bevezetése a biohulladék kezelése és a komposzt minôsége tekintetében. A jó minôségû komposztokra vonatkozó közös uniós szabványok bevezetése révén tisztázni lehetne azt a fontos kérdést, hogy a biohulladékból elôállított anyag mikor ér a hasznosítási folyamat végére, vagyis mikortól tekinthetô hulladék helyett terméknek – így erôsödne a környezet és az egészség védelme, és a piac számára is elônyös volna a fogyasztói bizalom erôsödése. Közös EU szabályozást lehetne alkotni a gyenge minôségû kezelt biohulladékok, (pl. a gyenge minôségû komposztok) vonatkozásában is, amelyek továbbra is a hulladékokról szóló jogszabályok hatá-

5. Increasing the level of recycling The Green Paper discusses three approaches to bio-waste recycling. Based on the first, the Paper suggests that community level targets should be set for recycling. However, this should be done in a flexible manner; that is, taking the compost and energy demand of each member state into consideration. The second approach is that targets should be set on a national level, and as such member states could consider their own waste management priorities. In this case, however, the chances are that requirements would be too lax. Finally, compulsory segregated collection would strongly encourage investments at composting and biogas producing plants; however, the related cost and administrative burden arising would necessitate careful further examination. Question: Do you think that bio-waste recycling should be promoted? If yes, what method do you recommend? How can synergies be achieved between bio-waste recycling and energy recovery? Please provide some evidence to support your view. 6. Contribution to soil improvement As mentioned before, bio-waste management can help to improve the quality of cultivated land in Europe through the production of safe composts. To strengthen customer confidence and to prevent any possible soil pollution, the introduction of common standards may be necessary regarding bio-waste treatment and compost quality. The introduction of common European standards to achieve good quality composts would help to clarify when the material made from bio-waste has completed the recovery process and, can thus be regarded as ‘product’ rather than ‘waste’. This would improve the protection of the environment and alleviate health and safety concerns. Additionally, higher customer confidence would also have a beneficial effect on the market.

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

7

>

Á lta l á n o s

>

General

Common EU regulations could be set regarding low quality treated bio-wastes (e.g. low quality composts) which could also be included in the directives on wastes. Such rules would determine quality criteria, total permitted amount of heavy metals and other pollutants in the produced compost, as well as the area of use. Once a common EU regulation has been developed, member states would be required to set their own detailed measures at a national level which would create space for regional and local needs but could also undermine the realization of targets previously set at an EU level. Question: In order to make the use of compost and digestate more common: − Do you think that regulations should be set for quality composts only, or is it also necessary to regulate low quality composts (e.g. those not produced for use in the food industry) which are generally regulated by waste management rules? − Do you think rules should be set for composts and digestate matter (e.g. creation of limits on pollutant levels in these materials and in the soils where they are used)? − For which pollutants and at which levels should these standards be set and based? − What evidence supports or detracts from the concept of use of compost (and digestate) from mixed waste? 7. Small plants The Green Paper also discusses operational standards for smaller plants. It points out that there are no BAT reference documents for composting plants for which there is no IPPC requirement (i.e. fewer than 50 tones per day treatment capacity). The Paper also raises the issue of hygiene regulations. Question: Do you think that there are gaps in the current regulations concerning the operational standards of plants that do not fall under the scope of IPPC directive? If yes, how should they be improved?

lya alá tartoznának. Ezek a szabályok kiterjedhetnek a minôségi kritériumokra, illetve a komposztban és a talajban elôforduló nehézfémek és egyéb szennyezôanyagok legmagasabb megengedett szintjére, valamint a felhasználási lehetôségekre is. Az egységes uniós szabályozás mellett a részletes szabályozásokat célszerû lenne a tagállamokra bízni, mert ez lehetôséget biztosítana a regionális és helyi érdekek figyelembe vételére is, bár emellett akár veszélyeztethetné a már elfogadott célok megvalósítását is. Kérdés: A komposzt, illetve a fermen­ tált anyagok felhasználásának elterjesz­ tése érdekében: Ön szerint minôségi elôírásokat csak a termék minôségû komposzt tekintetében kell megállapítani, vagy indokolt ugyan­ ezt megtenni a gyengébb minôségû, a hulladékgazdálkodási elôírások hatálya alá tartozó komposzt esetében is (pl. nem élelmiszeripari termelésre történô felhasználásnál)? Szükségesnek tarja-e a komposztra, il­ letve a fermentált anyagokra (így például az ezekben és felhasználásukkal kezelt talajban jelenlévô károsanyagokra) vo­ natkozó szabályozás megalkotását? Ezeket a szabványokat mely szennye­ zô­anyagokra és koncentrációkra kellene alapozni? Milyen érvek szólnak a vegyes­hul­ ladékból elôállított komposzt (illetve fer­ mentált anyag) felhasználása mellett, vagy ellen? Zöldhulladé k / g r een wa s te

8. Other uses of bio-waste A number of planned and ongoing research activities are aimed at the development of alternative technologies for the recycling of residual biomass and bio-waste. Question: What are the advantages and drawbacks of the above mentioned bio-waste treatment technologies? Do you believe that the development and introduction of these technologies will face certain obstacles? The Commission will analyze the responses and suggestions by the end of 2009 and then draft its recommendation for a future bio-waste treatment strategy. Source: http://eur-lex.europa.eu/hu

8

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

7. Kisebb létesítmények A Zöld könyv foglalkozik a kisebb létesítményekre vonatkozó üzemeltetési szabványokkal is. Megemlíti, hogy az IPPC kötelezettség alá nem tartozó komposztáló telepekre (napi 50 tonnánál kisebb kezelôkapacitás) nincsenek vonatkozó BAT referenciadokumentumok, valamint felveti bizonyos higiéniai szabályok szükségességét. Kérdés: Véleménye szerint vannak-e hiányosságok az IPPC-irányelv hatálya alá nem tartozó létesítmények üzemeltetési szabványainak meglévô szabályozásban, és ha igen, ezeket Ön szerint hogyan le­ hetne kijavítani? 8. A biohulladék egyéb felhaszná­ lási módjai Számos tervezett, illetve folyamatban lévô kutatás célja, hogy alternatívákat fejlesszen ki a maradék biomassza és biohulladék hasznosítására. Kérdés: Ön szerint milyen elônyökkel és hátrányokkal járnak a fent nevezett biohulladék-gazdálkodási technológiák? Egyetért-e azzal, hogy ezen technológiák kifejlesztése és bevezetése szabályozási akadályokba fog ütközni? A beérkezett szakmai hozzászólások és javaslatok kiértékelését 2009 végéig tervezi a Bizottság, majd ezekkel kiegészítve elkészíti a biohulladék kezelésre vonatkozó stratégiai javaslatát. ■ Forrás: http://eur-lex.europa.eu/hu

Á lta l á n o s

General

> Dr.  A l e x a L á sz l ó pr of ik om p k f t.

Innovatív

energetikai termékek – kutatás-fejlesztési projekt Mint arról Önöknek a Biohulladék Magazin egy korábbi számában is beszámoltunk, a Profikomp Kft. a Vertikál Zrt. a Terra Humana Kft. és a GAK Kht. (Szent István Egyetem), valamint alvállalkozóként a Miskolci Egyetem által alkotott konzorcium elnyert egy 3 éves kutatás-fejlesztési pályázatot

„Innovatív, fenntartható energetikai termékek és technológiák fejlesztése” címmel. Az alábbiakban beszámolunk a projekt második szakaszának eredményeirôl, amelyben félüzemi vizsgálatokat végeztünk el a nemzetközi és hazai tapasztalatok, valamint az elsô évben elvégzett eljárás-technikai mérések alapján. >

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

9

Á lta l á n o s

>

General

László, Dr. Alexa Profikomp Ltd.

Innovative Energy Products – a Research and Development Project As you were informed in an earlier issue of Biowaste Magazine, a consortium comprised of Profikomp Ltd., Vertikál Corp., Terra Humana Ltd. and GAK Kht. (a non-profit public benefit company based at Szent István University) as well as the University of Miskolc as subcontractor won a three-year research and development tender with the title ’Development of Innovative Sustainable Energy Products and Technologies’. In the present paper the second stage of the project will be described in which semi-industrial (small-scale) experiments were conducted based on international and domestic experiences, as well as on process technology measures carried out in the first year. The experimental technology system is suitable for the complex treatment and refinement of municipal solid wastes (MSW) and for the production of innovative energy products (biogas, biomass and refuse-derived fuel – RDF), which was the primary goal of the project. The idea is that firstly through mechanical pre-treatment (which follows fine shredding) the raw waste is divided into three distinct grain fractions: − The finest grain fraction (<20…30…50 mm) contains a high proportion of biodegradable materials; − The coarsest grain fraction (>75…100 mm) is a fraction of high calorific value; − The mid-size grain fraction is present to a lower proportion in both (combustible and biodegradable) materials. The three fractions then are then put through almost completely different and separate technological processes (see below), all of which have the same final goal; that is, to produce fuel: − 3A biogas-compost system (3A fermentation): following shredding and homogenization the finest fraction (with a high proportion of biodegradable material) is directly taken to dry fermentation in order to produce biogas. As a result, in addition to biogas, stabilized biowaste (or biostabilate – a compost-like material) is also produced. − Refuse-derived fuel refinement means that the calorific value and purity of the roughest fraction is mechanically (with magnetic and eddy current separation, selective shredding and/or air current device) improved. The output of this is refuse-derived fuel I, plus metal and inert material products. − The mid-size grain fraction undergoes aerobic biostabilization (mechanical-biological waste treatment (MBT)). Following this, the fine part of the aerobic

10

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

A

megalkotott kísérleti technológiai rendszer alkalmas a szilárd települési hulladékok komplex kezelésére és nemesítésére, valamint a projekt keretében vállalt innovatív energetikai termékek (biogáz, biomassza és másodlagos tüzelôanyag) elôállítására. A koncepció szerint elsôként a mechanikai elôkezelés fázisában a nyershulladékot kíméletes aprítást követôen három jól elkülönülô anyagi összetételû szemcsefrakcióra bontjuk: – a legfinomabb szemcsefrakció (<20…30…50 mm) nagy arányban tartalmaz biológiailag bontható anyagot; – a legdurvább szemcsefrakció (>75…100 mm), a nagyfûtôértékû frakció; – a köztes szemcseméret-frakció, amely mind a két (éghetô és biológiailag bontható) anyagban egyaránt szegényebb. A három frakció ezek után csaknem teljesen önálló technológiai mû­ velet­sorra került, ezek mindegyikének végcélja tüzelôanyag-elôállítás az aláb­biak szerint: • 3A biogáz-komposzt rendszer (3A fermentáció) mûveletsorával (aprítás, homogenizálás után) a legfinomabb, nagy biológiai lebontható hányaddal rendelkezô frakciót közvetlenül 3A szárazfermentálásra vezetjük, biogáz elôállítása céljából. Ennek eredményeképpen a biogáz mellett stabilizált biohulladék (biostabilát – komposztszerû anyag) keletkezik. • Másodtüzelôanyag nemesítés során a legdurvább frakció fûtôértékét, tisztaságát mechanikai úton (mágneses, örvényáramú szeparálás, szelektív aprítás és /vagy légáramkészülékkel) javítjuk. Ennek eredménye a másodtüzelôanyag I., a fémek és az inertanyag termékek. • A középsô szemcseméret-frakció aerob biostabilizálásra (mechanikai-biológiai hulladékkezelésre (MBH) kerül. Az ennek eredményeképpen létrejött aerob biostabilát finomrésze összekapcsolódik a 3A folyamatból kikerülô biostabiláttal, míg a durva, nagy szemcseméretû frakciójából vagy a másodtüzelôanyag fémmentes frakciója (más néven másodtüzelôanyag II. mint késztermék) lesz, vagy pedig további mechanikai kezelést – aprítást és/vagy pelletálást, brikettálást követôen pirolizálásra kerül, melynek terméke a pirolíziskoksz (=másodtüzelôanyag III.).

A komplex hulladékkezelô rendszer biológiai kezelô egységei A komplex rendszer fontos eleme a biológiailag bontható hulladék frakció anaerob kezelése, amelyet az úgynevezett 3A (aerob-anaerob-aerob) biogáz kísérletekkel elemeztünk. A méréseket mechanikailag elôkészített települési szilárd hulladékkal (TSZH) végeztük, amely elôzetesen kalapácsos törôn való aprítást valamint rostálást jelent. Az anaerob kezeléshez az aprítást követôen leválasztásra került <50 mm-es, nagy biológiailag bontható hányaddal rendelkezô frakciót használtuk fel. A szubsztrátoknak meghatároztuk a biológiai kezelés szempontjából fontosabb fizikai, biológiai és kémia tulajdonságait.

3A r en d s zer a P r of ikom p K f t. tel eph elyé n / 3A s ys tem on th e pre m i s e s o f Pr o f i k o m p Lt d .

A n y e r s a n ya g be s z á l l í t á s a a m ec h a n ika i el ôkezel é s u tá n / R aw m ater ia l tr a n s port a f ter m ec h a n ic a l pr e- tr eatm en t

Á lta l á n o s

A reaktorokba történô betárolás után 4 napig tartott az elsô aerob szakasz. Ez alatt az idô alatt az oxigéntartalom 11–14% között mozgott, a hômérséklet pedig rövid idô alatt elérte a 60 °C-t.

1 . á b ra : A hô mér sék le t, az oxigén és a m etán tartalom vá ltozá s a a 3A k e z e l és sor á n / D iagram 1.: Ch anges in temperature, oxy g e n a n d m e th a n e c o n t e n t d u r in g 3A tr eatm ent

Az ezt követô anaerob lépcsôben a hômérséklet valamelyest visszaesett (35–40 °C-ra), és az oxigéntartalom megszûnése mellett folyamatosan termelôdött a biogáz. A perkoláció mértéke 150–200 l/óra között változott, a gázhozam és a hômérséklet függvényében. A keletkezett biogáz metán tartalma a biogáz felfutását követôen 50–60 v/v% között volt, amely megfelel a biogázzal szemben támasztott követelményeknek. A TSZH minták fajlagos biogáz termelése a különbözô kísérletek során 321–347 ml/g szerves száraz anyag között mozgott, amely értékek jelentôsen alatta maradnak a biogáz termelésre használt mezôgazdasági alapanyagokénak (500-600 ml/g szerves száraz anyag), de elérik az istállótrágyák biogáz szolgáltató képességét (200-400 ml/g szerves száraz anyag). A félüzemi kísérletek eredményei egyébként megegyeztek a Miskolci Egyetem elôzetes laborkísérleteivel, ahol az átlagos biogáz kihozatal 412 ml/g szerves száraz anyag volt. A folyamat lezárásaként a 30. nap után leállításra került a perkoláció, és beindítottuk a levegôztetést. Az oxigén megjelenése utáni metántermelés néhány nap alatt leállt. A második aerob szakasz során a hômérséklet intenzív levegôztetés hatására ismét 50 °C fölé emelkedett. A reaktorokból kikerülô anyag további 2–3 hetes prizmákban történô aerob utóérlelést igényelt. Összefoglalva megállapítható, hogy a települési szilárd hulladék kis szem­ cseméretû, magas biológiailag bontható hányaddal rendelkezô frakciójának anaerob biológiai kezelése – figyelembe véve az elérhetô biogáz hozamot – szakmai szempontból indokolt, és részét képezheti egy komplex hulladékgazdálkodási rendszernek. Nagyon érdekes, és a korábbiakban hazánkban még nem vizsgált kérdés volt az, hogy érdemes-e az 50 mm feletti frakciót is biológiai (aerob) kezelésnek alávetni, figyelembe véve, hogy a biológiailag bontható szerves anyag legjelentôsebb része éppen az 50 mm alatti frakcióban található. Az ennek a kérdésnek a megválaszolására beállított kísérletek alapján igazoltuk, hogy mindenképpen célszerû ennek a frakciónak is az aerob biológiai kezelése, hiszen a termofil fázis során a jelentôs nedvességtartalom-csökkenéssel optimalizálható a másodtüzelôanyag kihozatal.

A hulladékból kinyert alternatív tüzelôanyagok (RDF) tüzeléstech­ nikai és emisszió jellemzôi A települési szilárd hulladékok hasznosítása során a másodlagos tüzelôanyag kihozatal optimalizálása egyrészt a kinyert magas fûtôértékû frakció (alternatív tüzelôanyag) további nemesítését, másrészt a köztes szemcseméretfrakció további kezelését és minél nagyobb mennyiségû magas fûtôértékû frakció kinyerését jelenti.

General

biostabilate that is produced is added to the biostabilate that has gone through the 3A process, while the rough fraction with the larger grain size either becomes the metal-free fraction of the refuse-derived fuel (also called refuse-derived fuel II as a final product) or, after further mechanical treatment,(shredding and/or pelleting, briquetting) it goes through pyrolyzation, the product of which is pyrolysis coke (= refuse-derived fuel III). The biological treatment units of the complex waste treatment system An important element of this complex system is the anaerobic treatment of the biodegradable waste fraction, which was analyzed during the so-called 3A (aerobicanaerobic-aerobic) biogas experiments. The tests were carried out on mechanically pre-treated municipal solid wastes (MSW), which means the MSW was pre-shredded with hammers as well as screened. For anaerobic treatment we used the highly biodegradable fraction with a grain size of <50 mm, which was obtainable after shredding. We also determined those physical, biological and chemical properties of the substrates which were significant from the aspect of biological treatment. The first aerobic stage lasted for 4 days after the material was placed into the reactors. During this period, oxygen content ranged from 11% to 14%, and temperature soon reached 60°C. During the next anaerobic stage temperature decreased a little (to 35-40°C) and, while the oxygen content fell to zero, biogas was continuously produced. The rate of percolation ranged between 150 and 200 l/h depending on gas yield and temperature. The methane content of the produced biogas after finishing was 50 to 60 v/v%, which fulfills the requirements of biogas regulations. During the different experiments the specific biogas production of MSW samples was 321-347 ml/g of organic dry matter, which is well below the level of agricultural raw materials (500 to 600 ml/g organic dry matter) but equivalent to the biogas producing capacity level of stable manures (typically 200 to 400 ml/g organic dry matter). The results of these semi-industrial experiments were consistent with those of the pre-laboratory experiments carried out by the University of Miskolc which showed an average biogas production of 412 ml/g. To halt the process, percolation was stopped after the 30th day and aeration commenced. Methane production following the appearance of oxygen stopped after a few days. During the second aerobic stage, the temperature increased to over 50 °C again due to intensive aeration. The matter that left the reactors needed to undergo a further 2 to 3-week-long curing process in windrows. All in all, the conclusion to be drawn is that the anaerobic biological treatment of the small grain size fraction of municipal solid waste with high biodegradable content – considering potential biogas yield – is professionally justified, and, as such, could form an integral part of a complex waste management system. Another very interesting question not previously examined in Hungary was whether it was worthwhile to biologically (aerobically) treat the over 50 mm fraction, since this portion contains the largest part of biodegradable organic matter. The experiments set up in order to answer these questions proved that the aerobic biological treatment of this fraction is definitely recommended since it is

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

11

>

Á lta l á n o s

>

General

possible to optimalize refuse-derived fuel production with a reduction in the thermophile phase combined with a significant reduction in moisture content. Technical combustion and emission properties of (alternative) refuse-derived fuels (RDF) The optimalization of refuse-derived fuel production during the process of municipal solid waste management means, on the one hand, the further refinement of the high calorific value fraction (alternative fuel) and, on the other, further treatment of the mid-size grain fraction and production of as much of the high calorific value fraction as possible. After first stage separation, the mid-size grain fraction underwent an 8-week mechanical biological stabilization process. The stabilized biowaste fraction (~ 40-45 m/m %) was then separated at 20 mm with a screening drum. This way we regained the rough fraction (~ 55-60 m/m %), which can be utilized as alternative fuel following further refinement. During the refinement process the material was further screened and then depending on the fraction, it was separated with an air blowing device or through magnetic and eddy current methods. Finally, it was manually sorted. In this way, metal-free heavy refusederived fuel products of various material density were produced. The figure below shows the complex technology process together with material flows.

Az elsô lépcsôs szétválasztást követôen keletkezett középsô szemcseméretû frakció mintegy 8 hetes mechanikai biológiai stabilizálásra került. Ezt követôen a stabilizált biohulladék frakciót (~ 40-45 m/m %) dobszitával 20 mm-nél elválasztottuk. Így visszanyertük a durva frakciót (~ 55-60 m/m %), amelyet további nemesítéssel, mint alternatív tüzelôanyagot hasznosíthatunk. A nemesítés során újabb szitálással történô szétválasztás, majd frakciónként eltérôen légáramkészülékkel történô szeparálás, mágneses szeparálás, örvényáramú szeparálás, és kézi válogatás következett, ily módon különbözô anyagsûrûségû fém-mentes nehéz másodtüzelôanyag termékeket kaptunk. Az alábbi ábrán a komplex technológiai folyamatot az anyagáramokkal együtt tüntettük fel.

Table 1. summarizes the important material properties of products manufactured using the system discussed above from a combustion perspective. Product RDF I/A RDF I/B RDF II < 20 mm (screened from stabilate)

Moisture content* [%]

Chlorine [%]

3.49

0.238

64.47

13.08

30 179

27 381

11.52

7.43

0.652

47.84

7.91

23 308

21 382

10.456

10.52

0.786

40.12

6.41

17 955

16 284

19.69

10.02

0.202

17.23

2.59

7 711

6 901

C [%]

H [%]

Ash Combustion Calorific value content heat [kJ/kg] [kJ/kg] [%]

2. áb r a : K ís é r l eti tec h n ol óg ia , ter m é kei é s a n ya g m é r l eg e, 2008. s zept. – okt. / D ia g r a m 2: E xper im en ta l tec h n ol og y, its pr od u c ts a n d m ater ial bal a n c e, S ept- O c t 2008.

–

A vázolt rendszerrel kapott termékek tüzeléstechnikai szempontból fontos anyagjellemzôit összefoglalva az 1. táblázatban mutatjuk be.

N.b.: sulphur content was not measurable Table 1.: Combustion-technical parameters of the final products We can state that the manufactured products, according to emission regulations, fulfill quality requirements completely. In order to use the produced alternative fuels in power plants in an economical way, their combustion-technical parameters have to be considered. For this reason we conducted detailed laboratory tests to determine the total moisture, ash, carbon and hydrogen content. Combustion equipment may be damaged by solid combustion residues produced when fuel is burnt. The extent of the damage is due not only to the chemical and mineral composition of the ash produced during the burning process, but also by the corrosive, softening and melting properties of the materials being burned. That is why we also examined the the softening potential of the ashes produced during the burning process. To summarize the laboratory examination results of the RDF samples, the following statements can be made:

12

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Termék RDF I/A

Nedvesség Klór tartalom* [%] [%]

C [%]

H [%]

Égéshô Fûtôérték [kJ/kg] [kJ/kg]

Hamutartalom [%]

3,49

0,238

64,47

13,08

30 179

27 381

11,52

RDF I/B

7,43

0,652

47,84

7,91

23 308

21 382

10,456

RDF II

10,52

0,786

40,12

6,41

17 955

16 284

19,69

< 20 mm (stabilátból kiszitált)

10,02

0,202

17,23

2,59

7 711

6 901

–

*Megjegyzés: kéntartalom nem volt mérhetô 1. tá b l á zat: Vég ter m é kek tü zel é s tec h n ika i j el l em zôi

Megállapítható, hogy az elôállított termékek kedvezô emissziós feltételek mellett messzemenôen kielégítik a minôségi követelményeket. Az elôállított alternatív tüzelôanyagok erômûvi gazdaságos felhasználása feltételezi azok tüzeléstechnikai paramétereinek ismeretét. Ennek okán részletes laboratóriumi méréseket végeztünk az összes nedvesség, a hamutartalom, valamint

Á lta l á n o s

a karbon- és hidrogéntartalom meghatározására. A tüzelôberendezések szerkezetét tüzelôanyag elégetésekor keletkezô szilárd égési maradék károsítja. A károsodás mértékét az eltüzeléskor keletkezô hamu kémiai és ásványi összetétele mellett a szinterezôdési lágyulási, olvadási tulajdonságai befolyásolják. A továbbiakban ezért elvégeztük a vizsgált hulladék minták elégetésébôl származó hamuk lágyulási vizsgálatait is. Az RDF minták laboratóriumi vizsgálatainak eredményeit összegezve az alábbi megállapításokat tehetjük: • Valamennyi RDF-nek alacsony a nedvességtartalma, amely kedvezô az erômûvi tüzelés szempontjából. • A minták éghetôanyag tartalma (C, H) meglehetôsen nagy, elsôsorban a kisebb hamu- és nedvességtartalmú mintában. A kéntartalom a detektálási határ alatt volt. • A minták elégetésekor keletkezett hamu vizsgálata megmutatta, hogy a hamu lágyulása viszonylag nagy hômérsékleten (1150 °C felett) kezdôdik, a kezdeti alakváltozás kezdete és az olvadás hômérséklet intervalluma 200–250 °C.

Pelletálási kísérletek A magas fûtôértékû frakció (RDF) további konfekcionálása céljából egy viszonylag kisebb fajlagos energiát igénylô, és könnyen alkalmazható síkmatricás gépet alkalmaztunk. A technológia elsô lépéseként valamennyi alapanyagot vágómalommal leaprítottunk. A kísérletek alapján megállapítható volt: • A hatásos brikettálás (a jó brikett- vagy pellet-minôség, nagy feldolgozó képesség) megköveteli, hogy az anyag nedvességtartalma 9…10 % legyen. • A szemcseméretnek kisebbnek kell lenni, mint < 10 …15 mm, de általában a finomabb feladás jobb minôségû pelletet eredményezett. • A feldolgozó képesség széles határok között változott (130…1010 kg/h).

Másodtüzelôanyag pellet minta / Pelleting experim ents

Pirolízis kísérletek A projekt kertében pirolízis kísérleteket és kisléptékû anyagkezelési tanulmányokat is elvégeztünk alacsony halogén és magas széntartalmú másodlagos tüzelôanyagok elôállítása céljából. Ennek keretén belül kis anyagáramú halogén és nehézfém-tartalmú szilárd hulladékok kerültek reduktív hôbontásra, kémiai szeparáció céljából. A pirolízissel a viszonylag alacsony energiatar-

General

• All refuse-derived fuels have a low moisture content, which is advantageous from the aspect of power plant combustion. • The combustible material content of the samples (C, H) is very significant, especially in the samples with a lower ash and moisture content. The amount of sulphur was too low to be detected. • Examination of the ash produced when the samples were burned shows that softening of the ash starts at a relatively high temperature (over 1150 °C), while the temperature range from the beginning of the initial change of form and melting is 200 to 250 °C. Pelleting experiments In order to further process the high calorific value fraction (RDF), an easy-to-use flat die device with a low specific energy requirements was utilized. As the first stage of the process all raw materials were shredded using a shredding mill. Based on our tests, the conclusion could be drawn that: • Efficient briquetting (i.e. a good briquette and pellet quality, high processing capacity) requires that the source material should have a moisture content of 9 to 10 %. • The grain size should be under < 10 …15 mm, but a finer structure usually resulted in higher quality pellets. • Processing quality was widely variable (between 130 and 1010 kg/h ). Pyrolysis experiments During the project, pyrolysis experiments and smallscale material treatment studies were also carried out in order to produce low halogen content and high carbon content refuse-derived fuels. During this process, solid wastes with low material flow halogen and heavy metal content went through reductive thermal decomposition to achieve chemical separation. Using pyrolysis the energetic properties of relatively low energy content wastes can be significantly improved and a considerable part of the pollutants can be cost-efficiently removed. With the synchronization of the different systems (mechanical, biological, combustion, energetic) it is possible to capture the highest amounts of energy while the amount of stabilized biowaste and dumped material is kept at a minimum. The pyrolysis experiments were carried out at 450 to 850 °C using a cracking process for three main raw material types: 1. High calorific value, low moisture content (3.5%) and low ash content (11.5%) fraction (RDF – refuse-derived fuel) gained from biostabilization. Advantages of this material are a higher quality raw material which resulted in more economical pyrolysis. 2. Low moisture content (7.5%) and low ash content (10.5%) material gained from high moisture content wastes with biostabilization. The advantage of this material was that the entire carbon content was utilized. 3. Medium moisture content (>10 %) high ash content (20%) material gained from high moisture content raw wastes through biostabilization. Based on the laboratory test results of the three types of wastes, the following conclusions can be drawn: • The optimal pyrolysis temperature for the treatment of RDF materials is 550 oC for a period of 60 minutes with 30

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

13

>

Á lta l á n o s

General

Pascal exhaustion with negative pressure for low moisture content raw material of maximum 20 mm fraction size. This specifications can result in 95% efficiency of volatile oil/gas removal and a high calorie pure coke as final product. • All wastes have a low level of moisture, which is advantageous for pyrolysis treatment. • The fact that the halogen and heavy metal toxic components underwent reductive heat treatment for both the gas phase and solid phase flow prevented halogens and heavy metals from combining in new chemical formations that are much more toxic than the originals. As a result, post-burning and cleaning of the gas phase became safer and simpler. • Although all the three different types of input wastes represent a chemically mixed and changing composition, the flexible pyrolysis technology resulted in continuous gas production to fit the changing nature and composition of the raw waste. • The high (>30 MJ/kg) calorie purified coke (burned both in mixtures and separately) has excellent combustion-technical properties. • Inclusion of thermoplastics was disturbing but at under <3 % volume input material flow did not cause carbonization residue problems during the pyrolysis process. • Emissions measures were at well below limits levels, which points the way towards industrial levels of a nearzero emission program. Sulphur content was under the level of detection. • The test results of the ash produced when the pyrolysis coke samples were burned show that the softening process of the ash takes place in a positive way for all three waste types. It starts at a relatively high temperature (over 1150 °C) and the temperature range between the beginning of the initial change of form and melting is 200 – 250 °C. To conclude, all three coke samples are suitable for energy utilization through combustion at a suitable level of economic efficiency when the technological process is applied at an industrial scale. If low moisture and ash content input RDF materials go through the pyrolysis process an expected >10 % or greater cost reduction can be achieved in the total cost of operation. In the third year of the project, calculations on economic efficiency will be carried out in detail.

talmú hulladékok energetikai tulajdonságai jelentôsen javíthatók, illetve a szennyezô anyagok jelentôs része költséghatékonyan mentesíthetô. A különbözô rendszerek (mechanikai, biológiai, pirolitikus, energetikai) összehangolásával megvalósítható, hogy a lehetô legnagyobb mennyiségû energia kerüljön visszanyerésre, a stabilizált biohulladék és a lerakásra kerülô anyag mennyisége a lehetô legalacsonyabb legyen. A pirolízis kísérleteket levegô kizárásával 450-850 Co-on történô hôbontással három fô alapanyag típussal végeztük: 1. biostabilizálásból kinyert nagy fûtôértékû alacsony nedvességtartalmú (3,5%) és alacsony hamutartalmú (11,5%) frakció (RDF – másodtüzelôanyag) bevitele a reaktorba: elônye a jobb minôségû alapanyagban van, ami gazdaságosabb pirolízist eredményezett. 2. nagy nedvességtartalmú nyers hulladékból a biostabilizálással kapott alacsony nedvességtartalmú (7,5%) és alacsony hamutartalmú (10,5%) anyag bevitele a reaktorba: elônye, hogy a teljes széntartalom hasznosult; 3. nagy nedvességtartalmú nyers hulladékból a biostabilizálással kapott közepes nedvességtartalmú (>10 %) és magas hamutartalmú (20%) anyag bevitele a reaktorba. A háromféle hulladék minta laboratóriumi vizsgálatainak eredményeit összegezve az alábbi megállapításokat tettük: • Az optimális pirolízis hômérséklet az RDF anyagok kezelésére 550 oC 60 perc benntartózkodási idôvel, 30 Pascal elszívás negatív nyomáson, max. 20 mm frakcióméretû alacsony nedvességtartalmú alapanyag esetében, mellyel 95 % illóanyag eltávolítási / kigázosítási hatásfok elérhetô magas kalória értékû tiszta koksz maradékkal. • Valamennyi hulladéknak alacsony a nedvességtartalma, amely kedvezô a pirolízis kezelés szempontjából. • A halogén és nehézfém toxikus komponensek külön gázfázis és szilárd fázis áramban történô reduktív hôkezelése megakadályozta, hogy a halogének és nehézfémek a közegben új kémiai, az eredetinél sokkal toxikusabb formációba kerüljenek, mely a gázfázis biztonságosabb és egyszerûbb utóégetését és tisztítását lehetôvé tette. • Mindhárom input hulladék típus esetében a kémiailag vegyes és változó összetétel továbbra is fennállt, viszont ennek ellenére a rugalmas pirolízis technológia továbbra is egyenletes gázképzôdést eredményezett a nyers hulladék változó jellegéhez és összetételhez. • A magas (>30 MJ/kg) kalóriértékû és tisztított koksz, úgy keverékben mind önállóan égetve, elônyös tüzeléstechnikai jelleggel bír. • A hôre lágyuló mûanyag zavaró jelenség, de <3% tf alatti input anyagáramban kokszosodási lerakódás problémát a pirolízis során nem okozott. • Jelentôsen határérték alatti emissziókat értünk el, mely megnyitja az utat a közel zero emissziós program ipari léptéke felé is. A kéntartalom a detektálási határ alatt volt. • A pirolízis koksz minták elégetésekor keletkezett hamu vizsgálata megmutatta, hogy mindhárom típusú hulladék esetén a hamu lágyulása elônyösen alakul és viszonylag nagy hômérsékleten (1150 °C felett) kezdôdik, a kezdeti alakváltozás kezdete és az olvadás hômérséklet intervalluma 200–250 °C. Összességében megállapítható, hogy mindhárom koksz minta alkalmas égetéssel történô energetikai hasznosításra a léptéknövelés során alkalmazott ipari technológia sor gazdaságosságának a figyelembevételével. Összköltség és üzemeltetés szempontjából az alacsony nedvesség és hamu tartalmú input RDF anyagok pirolízise esetén várhatóan >10% vagy nagyobb költségcsökkentést lehet elérni. A projekt harmadik évében a gazdaságossági számításokat részletesen kidolgozzuk. ■

14

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Technika

Technics

>N  agy Sándor Miskolci Egyetem, Nyersanyagelôkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet

Biomassza

agglomerálási lehetôségei

Bevezetés A fosszilis energiahordozó-készletek csökkenése, a légkörszennyezés okozta károk enyhítése szükségessé teszik a megújuló energiaforrások minél nagyobb mértékû bevonását az energiatermelésbe. Alternatív energiaforrások keresése Magyarország számára azért is kiemelten fontos, mert hazánk köztudottan szegény ásványi eredetû energiahordozókban. A megújuló energiaforrások tekintetében különösen a geo-

termikus energia és a biomassza terén Magyarország jelentôs potenciállal rendelkezik, ugyanakkor ezeknek az energiahordozóknak a használata számos ok miatt csekély mértékben terjedt el. Mind a nap, a szél és mind a geotermikus energia és a biomassza hasznosítására a jelenleginél nagyobbak a lehetôségek, de Magyarországon a legjelentôsebb alternatív energiaforrásként a biomassza jöhet szóba. Az energetikai hasznosítás leg­egy­sze­ >

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

15

Technika

>

Technics

Sándor Nagy, University of Miskolc, Institute of Raw Material Preparation and Environmental Processes

Agglomeration opportunities of biomass Introduction The diminution of fossil energy resource inventories and the mitigation of damages caused by atmospheric pollution require that renewable energy resources are involved in energy generation as much as possible. The search for alternative energy resources is of vital importance for Hungary, also because – as it is generally known – our country is poor in energy resources of mineral origin. Hungary has a significant potential of renewable energy resources with special regard to geothermal energy and biomass; at the same time the utilisation of these energy carriers is negligible for several reasons. There are more opportunities for solar, wind and geothermal energy as well as biomass than presently utilised; however the most significant alternative energy resource that can come into question in Hungary is biomass. The simplest, and from the point of energy efficiency most favourable alternative for power generation is its utilisation in the original, or close to original form. The main purpose of agglomeration is to increase density which is justified by the small density of the raw material and the design of fuelling equipment. Advantageous properties provided by the shape of the agglomerate (bale, pellet, briquette, etc.) [1, 4, 5]: • reduced space requirement for storage, • no self-separation (e.g. by grain size), • loading conditions improve (e.g. through flow resistance, dusting out and loss decreases), • positively influences the conditions of getting into the combustion chamber and combustion itself, • increases specific energy density (GJ/m3), • has a favourable effect on moisture content. Basic Principles, Bonding Mechanisms Biobriquette can be produced from the dust and fine chips waste of dried wood processing plants, from ground straw, and from sawdust, wood and cortex waste requiring further preparation, from agricultural byproducts, and cultivated energy plants. For agglomeration the raw material should have an appropriate grain size distribution which in most cases requires crushing. The moisture content of biomass is crucial; its optimal value depends – among others – also on the type of the equipment. Based both on data of the technical literature [1, 3, 6, 8] and on our

16

Biohulladék

rûbb és energiahatékonyság szempontjából legkedvezôbb változata az eredeti, vagy ahhoz közeli formában lévô energetikai hasznosítás. Az agglomerálás fô célja a sûrûség növelése, amit a nyers­ anyag kis sûrûsége, valamint a tü­zelô­ berendezések kialakítása indokol. Az agglomerátum forma (bála, pellet, brikett, stb.) által nyújtott elônyös tulajdonságok [1, 4, 5]: • tárolási helyigény csökken, • nincs szétosztályozódás (pl. szemcseméret szerint), • rakodás feltételei javulnak (pl.: átáramlási ellenállás, kiporzás és veszteség csökken), • tûztérbe jutás és az égés feltételeit elônyösen befolyásolja, • fajlagos energiasûrûséget növeli (GJ/m3), • nedvességtartalomra kedvezô hatással bír. Alapelvek, kötésmechanizmusok Biobrikett elôállítása történhet szárított faanyagot feldolgozó üzemek por- és finomforgács hulladékaiból, szalmaôrleménybôl, továbbá elôkészítést igénylô fûrészpor, fa- és kéreghulladékból, mezôgazdasági melléktermékekbôl, termesztett energianövényekbôl. Az agglomerálás során megfelelô szemcseméret-eloszlással rendelkezô alapanyagból kell kiindulni, amit az esetek nagy részében aprítással kell biztosítani. Alapvetô fontosságú a biomas�sza nedvességtartalma, melynek optimális értéke a berendezés típusától is függ. Mind a szakirodalmi adatok [1, 3, 6, 8], mind pedig a saját vizsgálatok szerint [9] a kívánatos nedvességtartalom általában 10…15%, a szemcsefinomság xmax<10 mm. A biomas�sza brikettálását legtöbbször kötôanyag hozzáadása nélkül végzik. A présgépekben – megfelelô hatásidôn keresztül –

rendszerint 800..1600 bar nyomás lép fel, az alapanyag meghatározott alakú agglomerátummá alakul. Az agglomerátum sûrûsége jellemzôen 800…1400 kg/m3. A fajlagos préselési munka– brikettsûrûség összefüggés nem lineáris (nagyobb munka nagyobb sûrûséget eredményez, egy határon túl viszont a sûrûség már alig növekszik), azaz meg kell találni az optimális brikettsûrûséget a befektetett munka függvényében. A tömörítés során fellépô kötésmechanizmusok: • alaki ill. súrlódásos kapcsolatok: az ébredô nyomások, keletkezô ill. bevitt hô (fûtôfej, túlnyomásos vízgôz) és a hatásidô következtében rugalmas és maradandó alakváltozást szenvednek a viszkoelasztikus tulajdonságokkal rendelkezô biomas�szákban jelenlevô lignocellulózok, • hô hatására (100 °C felett) pirolízises folyamat indul meg, amely bomlástermékei (pl.: glykozánok, terpentin, stb.) a kötést segítik, 200 °C-t meghaladó hômérsékleten vízzel nem bontható vegyi kötések is kialakulhatnak. Agglomerálás eljárásai A biomasszák darabosítására különbözô módszerek, és berendezések léteznek. A berendezések végtermékei méret vonat-

1. ábra: Bálázá s , en er g ia f û b á l a / F ig . 1: B a l in g , en er g y g r a s s b a l es

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Technika

feladás/feed

kozásában a 4..25 mm-es pelletektôl, a rúdbriketteken át a 4 m3-es hengerbálákig terjednek. A legfontosabb berendezések kerülnek ismertetésre ebben a fejezetben.

2. ábra: a) Eg y d u g at t y ú s p rés és term éke / Fig . 2 : a ) Si n g l e - p i s t o n p r e s s and its produ c t

Bálázás Ezzel a módszerrel eredetileg a logisztikai tulajdonságok megkönnyítése volt a cél, ma már léteznek olyan speciális tüzelôberendezések (P > 1 MW), amelyekben elégethetôk. Vékony szálú, kis hajlítószilárdságú anyagok (szalma, repceszár, len, energiafüvek, Miscantus, stb.) bálázhatók, ezeknél nem kell irreális energiaköltségekkel számolni (1. ábra). Alapvetôen két módszer létezik: • sodrás (terméke a hengerbála (2,53,8 m2; 200-1000 kg)), • bálaprés (terméke szögletes bála) [1, 2]. Brikettálás dugattyús présekkel Egydugattyús változatában (2. ábra) az anyagot több ütemben tömörítjük, préscsatornába juttatjuk be, ahol a dugattyú hossztengelyével párhuzamos irányú- illetve arra merôleges irányú préserôk is felléphetnek. Az agglomerálás során fellépô alakváltozási és súrlódási munka egy része hôvé alakul, egyes berendezéseken fûtô fejeket is alkalmaznak. A brikettálás fajlagos energiaszükséglete 40-80 kWh/t. A termék rúdbrikett, mely hajlító igénybevétel hatására a tömörítés irányára merôleges síkok (egy-egy löketkor préselt anyagmennyiségek határai) mentén könnyen törik. Két vagy háromirányú prések valódi brikettet állítanak elô (hasáb alakú). Egy vagy két irányból elôször elôtömörítik, majd préscsatornába nyomják, ahol a végleges méretviszonyok kialakulnak. [1, 6]

Technics

own investigations [9] the desired moisture content is generally 10…15%, and grain size xmax<10 mm. Biomass briquetting is mostly done without adding binding material. Normally there is a pressure of 800…1600 bar in the presses (for an adequate impact period) and the base material is turned into an agglomerate of specified shape. The density of the agglomerate is typically 800…1400 kg/m3. The specific pressing work – briquette density correlation is non-linear (more work results in higher density, but density hardly increases further above a certain limit) i.e. the optimum briquette density in function of work performed has to be found. Binding mechanisms arising during compression: • form and friction connections: due to pressures arising, heat intake or heat arising (heater, positive pressure water vapour) and the impact period lignocellulose present in biomasses having viscoelastic properties suffer flexible and irreversible deformation, • upon the effect of heat (above 100°C) a pyrolysis process starts and its decomposition products (e.g. glycosane, turpentine, etc.) help bonding. Chemical bonds that cannot be decomposed with water may be formed on temperatures exceeding 200°C. Agglomeration Procedures There are different methods and equipment for cutting biomass. The end-products produced by the equipment range from 4…25 mm pellets through briquette rods to cylindrical bales of 4 m3. The most important equipments are described in this chapter.

b) Több dugattyú s pr é s é s ter m é ke / b) Multi- piston pr es s a n d its pr od u c t

Csigás brikettálás Nyomócsigás berendezés esetén a csiga folyamatos elôtolással hozza létre a kompressziót és a kitolást. A csiga végén az elôtömörített anyag egy kúpos elôtömörítô csatornába, onnan a préscsatornába jut. A csiga préscsatorna felôli megtámasztása kúpos csapot alakít ki, amely magában a brikettben támaszkodik meg, így az elôállított brikett a csapátmérônek megfelelô lyukkal készül. A préserôk ennél a géptípusnál is csökkenthetôk hevítéssel. A brikettálás fajlagos energiaszükséglete 70-90 kWh/t. Ôrlôcsigás berendezés esetén a párhuzamos tengelyû egymásba illeszkedô csigák az alapanyagot aprítják és elôre préselik. A présgép szektorokból épül fel,

Baling Originally the purpose of using this method was to facilitate logistic features; special combustion equipment (P > 1 MW) are available these days for burning bales. Materials with thin fibres and low bending strength (straw, rape stem, flax, energy grasses, Miscantus, etc.) can be baled without unrealistic energy cost consequences (Fig. 1). Basically there are two methods: • rolling (the product is cylindrical bale (2.5 3.8 m2; 200 - 1000 kg)), • b ale press (the product is rectangular bale) [1, 2]. Briquetting with piston presses With the single-piston option (Fig. 2) the material is compressed in several phases, and put into a press channel where pressing forces parallel to the longitudinal axis of the piston as well as perpendicular to it can arise. Part of the deformation and friction work arising during agglomeration turns into heat; in some equipment heaters are also applied. The specific energy requirement of briquetting is 4080 kWh/t. The product is briquette rod that – upon the effect of bending stress – breaks

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

17

>

Technika

>

Technics

easily along the planes perpendicular to the direction of compression (the boundaries of material quantities pressed at one stroke). Presses with two or three directions produce real briquette (prismatic). The material is first pre-compressed from one or two directions, and then pressed into the press channel, where final dimensions are formed. [1, 6] Screw-press briquetting In case of a screw-press the screw produces compression and pushing by continuous feed. The pre-compressed material gets into a conical pre-compression channel at the end of the screw, and from there to the press channel. A conical pin is supporting the screw from the pressing channel, resting on the briquette itself, therefore the briquette is produced with a hole equalling the pin diameter. Pressing forces can be reduced at this type of machine by heating. The specific energy requirement of briquetting is 70-90 kWh/t. In case of crushing screw-presses the parallel shaft engaging screws crush the raw material and pre-compress it. The press is built of sectors consisting of lower and lower pitch screws, therefore crushing is more and more fine and pressing force also increases along the longitudinal axis of the screw. Because of the big heat generated, water vapour is discharged from the material through the openings on the cover. A press channel or an incidental die is connected to the last sector. It can be stated that both the moisture content and the average grain size of the base material fed into the equipment can be reduced, therefore base materials with a much higher than average moisture content and grain size can be used. [1, 6] Pelleting From a process point biopellet producing is agglomeration and briquetting under pressure. Originally the process was used to produce fodder/nutriment (e.g. for rabbits). However, producing biopellet is very widespread these days and the process is also used to produce secondary fuels (from municipal solid waste) and to agglomerate filter powders, dehydrated sludge and paper. Pellet diameter is maximised by different standards in 10 or 25 mm. Its big advantage is that – due to its favourable dimensions – it can automatically be fed (screw-type or cell feeder) into equipment with low heat performance and its combustion is highly efficient. Basically there are two equipment designs (Fig 4): flat die and cylindrical die. The flat die is horizontal and the cylindrical or conefrustum type rollers move around the surface of the die, or incidentally the die performs a rotary movement underneath the rollers. In case of cylindrical die the rollers inside the cylinder rotate and press the material.

18

Biohulladék

„A megújuló energiaforrások tekintetében különösen a geotermikus energia és a biomas�sza terén Magyarország jelentôs potenciállal rendelkezik, ugyanakkor ezeknek az energiahordozóknak a használa-

amelyek egyre kisebb menetemelkedésû csigákból állnak, ezért az ôrlés a finomabb tartományokba tolódik el, és a présnyomás is nô a csiga hossztengelyé­ nek mentén. A fellépô nagy hô hatására vízgôz távozik az anyagból, a burkolaton kialakított nyílásokon keresztül. Az utolsó szektorhoz préscsatorna, esetleg matrica csatlakozik. Megállapítható, hogy a berendezésben a betáplált alapanyag nedvessége és átlagos szemcsemérete is csökkenthetô, így az átlagosnál jóval magasabb nedvességtartalmú, és szemcseméretû alapanyag is feladható rá. [1, 6]

feladás/feed

ta számos ok miatt csekély mértékben terjedt el. Mind a nap, a fûtôfej/heater

szél és mind a geotermikus energia és a biomassza hasznosítására a jelenleginél nagyobbak a lehetôségek, de Magyarországon a legjelentôsebb alternatív energiaforrásként a biomassza jöhet szóba.”

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

3. á b r a : C s ig á s b r ikettá l ó é s ter m é k e [ 7] / F ig . 3: S c r ew- type b r iqu ettin g equ ipm en t a n d its pr od u c t [ 7]

Pelletálás A biopelletgyártás eljárástechnikai értelemben nyomással történô agglomerálás, brikettálás. Eredetileg takarmányok készítésére használták az eljárást (pl.: nyúltáp), manapság már a biopelletgyártás is igen elterjedt, de (szilárd települési hulladékokból származó) másodtüzelôanyagok elôállítására, filterporok, víztelenített iszapok, papír agglomerálására is használják. Különbözô szabványok 10 ill. 25 mmben maximálják a pelletek átmérôjét. Nagy elônye, hogy automatikusan adagolható (csigás vagy cellás adagoló) kis hô-teljesítményû berendezésekbe is kedvezô mérete miatt és jó hatásfokkal ég el. Alapvetôen két berendezés kialakítás létezik (4. ábra), a síkmatricás és a hengermatricás. A sík matrica vízszintesen

helyezkedik el, a henger vagy csonka kúp alakú görgôk a matrica felületén haladnak körbe, esetleg a matrica végez forgó mozgást a görgôk alatt. Hengermatrica esetén a henger belsejében lévô görgôk forogva végzik az anyag préselését.

préshenger/ roll síkmatrica/ die vágókés/ cutting blade fôtengely/ main axle

NYERSANYAG/RAW MAT. motor 1

motor 2

présh./ press roll

4 . á bra: a) Síkmatricás pelletáló [3], b) H e ngermatricás pelletáló [3], c) a VERTIKÁL Z rt. polgárdi teleph elyén g y á rtot t bio pe lle t [9] / Fig.4: a) Flat d i e p e llet in g [3], b) Cy lindrical die p e l l e tin g [3 ], c ) bio pe llet produced by VERTIKÁL Zrt. in it s sit e in Polgárdi [ 9]

„A biomasszák darabosítására különbözô módszerek, és berendezések léteznek. A berende-

A mûködés során az alapanyagot a matricára juttatjuk megfelelô rétegvastagságban. A rétegen áthaladó görgô (járókerék) az anyagot kis mértékben aprítja és matrica furatain átpréseli (nyomással történô agglomerálás). A furaton távozó folytonos pellethengert a szükséges távolságban forgókések vágják el. A darabosítást alapvetôen befolyásolják az anyagi tulajdonságok és a berendezésben kialakuló nyomás kapcsolata, a mat-

zések végtermékei méret vonatkozásában a 4..25 mm-es pelletektôl, a rúdbriketteken át a 4 m3-es hengerbálákig terjednek.”

During operation the base material is put on the die in an appropriate layer thickness. The roller (impeller) moving through the layer crushes the material to some extent, and presses through the bores of the die (agglomeration by pressing). Rotary blades cut the continuous pellet cylinder discharged through the bore in the required distance. The relation between material properties and the pressure generated in the equipment, friction characteristics, bore length and diameter, thickness of the raw material bed on the die, the frequency of pressing, peripheral speed and the properties of the material the equipment is made of fundamentally influence crushing [3]. The finished product can be distributed in bulk, in big-bags or in small bags. Within the frame of the project of the Institute of the University of Miskolc and VERTIKÁL Zrt., aiming the recovery of solid communal waste, experimental investigations are carried out related to the agglomeration of solid communal and agricultural waste (Fig. 4/c) using an installed flat die briquetting machine. We will report on these experiments in a later issue of the journal. Classification of Briquettes For the classification of completed briquettes and pellets there are standards different from each other country by country (Table 1). Certain standards even set several quality categories (e.g. Swedish SS189120 and 123). The standards examine [8] the geometric dimensions of the products (diameter, length),

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

19

Technika

>

Technics

mechanical properties (density, crumbling) and combustion technology characteristics (calorific value/combustion heat, moisture content, ash content, sulphur, nitrogen and chlorine content). The investigation of mechanical properties can basically be split into two groups; according to one of them a given weight of material is rotated in a rotary drum or rotary cube with specified geometric dimensions (fixed revolution); according to the other pellets are collided in a closed truncated pyramid by air flow. The rate of crumbling is the weight ratio of products falling through a sieve with given meshes (normally 3.15 mm) after the test. Table 1: Standards for pellet classification [10] Sweden SS189120 Class I Diameter (D), mm Length, mm Density, kg/dm3 Moisture content, % Crumbling, % Ash content, % Combustion heat, MJ/kg Sulphur content, % Nitrogen content, % Chlorine content, %

Class II Class III

Austria Ö-Norm M7135

Germany DIN DIN Plus 51731

≤25

≤25

≤25

4-10

4-10

4-10

≤4×D ≥0.6*

≤5×D ≥0.5*

≤6×D ≥0.5*

≤5×D ≥1.12

≤50 ≥1-1.4

≤5×D ≥1.12

≤10

≤10

≤12

≤10

≤12

≤10

≤0.8 ≤0.7

≤1.5 ≤1.5

≤1.5 ≤1.5

≤2 ≤0.5

≤1.5

≤2.3 ≤0.5

≥16.9

≥16.9

≥15.1

≥18

15,5-19,5

≥18

≤0.08

≤0.08

-

≤0.04

≤0.08

≤0.04

-

-

-

≤0.3

≤0.3

≤0.3

≤0.02

≤0.02

-

≤0.02

≤0.03

≤0.02

Brikettek minôsítése A kész brikettek, pelletek minôsítésére országonként eltérô szabványok létez-

1. táblázat: Szabványok pelletek minôsítésére [10] Svédország SS189120

* - agglomeration density

References [1] Dr. Bai, Attila: Use of biomass; Szaktudás Kiadó Ház, 2002 [2] Kacz, K.-Neményi, M.: Renewable energy resources; Mezôgazdasági Szaktudás Kiadó, 1998 [3] Technical Research Centre of Finland: Wood pellets in Finland – Technology, economy and market; OPET Report 5, 2002 [4] Stiess: Mechanische Verfahrenstechnik 2.; Springer Lehrbuch, 1993 [5] Dr. Csôke, Barnabás: Preparation technology, university lecture note, ME-NYKE [6] Dr. Barótfi, István: Power management manual 9.; Energia Központ Kht. and Ministry of Economy (1998) [7] Webpage of Therm-s Combustion Technology Ltd.: www.therm-s.hu [8] M. Temmerman et. all.: Comparative study of durability test methods for pellets and briquettes, Biomass and Bioenergy 30 (2006) p.: 964–972 [9] University of Miskolc, Institute of Raw Material Preparation and Environmental Procedures Technologies: Briquetting experiments, Final report, 2008 [10] Ivelics Ramon: The preparation, properties and international standardisation system of bio-agglomerations (briquette, pellet), Presentation, Gödöllô, 2006

20

Biohulladék

nek (1. táblázat), egyes szabványok (pl. svéd SS189120 ill. 123) több minôségi kategóriát is felállítanak. A szabványok vizsgálják [8] a termékek geometriai méreteit (átmérô, hossz), mechanikai tulajdonságait (sûrûség, morzsolódás), és tüzeléstechnikai jellemzôit (fûtôérték/ égéshô, nedvességtartalom, hamutartalom, kén- nitrogén és klórtartalom). A mechanikai tulajdonságok vizsgálata alapvetôen két csoportra bontható, az egyik szerint meghatározott geometriai méretekkel rendelkezô forgó dobban, illetve forgó kockában forgatnak meg adott tömegû anyagot (fordulatszám rögzített), a másik szerint zárt csonka gúlában légáram segítségével ütköztetik a pelleteket. A morzsolódás értéke a teszt után adott lyukbôségû szitán (általában 3,15 mm) áthulló termék tömeghányada lesz.

rica lyukainak súrlódási karakterisztikája, lyukhossz és lyukátmérô, a nyersanyagágy vastagsága a matricán, préselés frekvenciája ill. görgôk kerületi sebessége, a berendezés anyagának tulajdonságai [3]. A késztermék forgalmazható ömlesztve, bigbagben, vagy kis zsákokban kiszerelve. A Miskolci Egyetem NYKE Intézete és a VERTIKÁL Zrt. szilárd települési hulladékok hasznosítására irányuló projektjének keretén belül a Polgárdiban (VERTIKÁL Zrt.) telepített síkmatricás brikettáló géppel szilárd települési, valamint mezôgazdasági hulladékok (4/c ábra) agglomerálásával kapcsolatos kísérleti vizsgálatok folynak, errôl e lap egy késôbbi számában számolunk be.

Osztály I.

Osztály II.

Osztály III.

≤25 ≤4×D ≥0,6* ≤10 ≤0,8 ≤0,7 ≥16,9 ≤0,08 ≤0,02

≤25 ≤5×D ≥0,5* ≤10 ≤1,5 ≤1,5 ≥16,9 ≤0,08 ≤0,02

≤25 ≤6×D ≥0,5* ≤12 ≤1,5 ≤1,5 ≥15,1 -

Átmérô (D), mm Hossz, mm Sûrûség, kg/dm3 Nedvességtart., % Morzsolódás, % Hamutart., % Égéshô, MJ/kg Kéntartalom, % Nitrogéntart., % Klórtartalom, %

Ausztria Ö-Norm M7135 4-10 ≤5×D ≥1,12 ≤10 ≤2 ≤0,5 ≥18 ≤0,04 ≤0,3 ≤0,02

Németország DIN 51731

DIN Plus

4-10 ≤50 ≥1-1,4 ≤12 ≤1,5 15,5-19,5 ≤0,08 ≤0,3 ≤0,03

4-10 ≤5×D ≥1,12 ≤10 ≤2,3 ≤0,5 ≥18 ≤0,04 ≤0,3 ≤0,02

* – halmazsûrûség Felhasznált irodalom [1] Dr. Bai Attila: A biomassza felhasz­ nálása; Szaktudás Kiadó Ház, 2002 [2] Kacz K.-Neményi M.: Megújuló energiaforrások; Mezôgazdasági Szaktudás Kiadó, 1998 [3] Technical Research Centre of Finland: Wood pellets in Finland – Technology, economy and market; OPET Report 5, 2002 [4] Stiess: Mechanische Verfahrens­ technik 2.; Springer Lehrbuch, 1993 [5] Dr. Csôke Barnabás: Elô­ké­szí­tés­ technika, Egyetemi jegyzet, MENYKE [6] Dr. Barótfi István: Ener­gia­gaz­dál­­

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

kodási kézikönyv 9.; Energia Köz­pont Kht. és a Gazdasági Minisztérium (1998) [7] Therm-s Tüzeléstechnikai Kft honlapja: www.therm-s.hu [8] M. Temmerman et. all.: Comparative study of durability test methods for pellets and briquettes, Biomass and Bioenergy 30 (2006) p.: 964–972 [9] Miskolci Egyetem – Nyers­anyag­­­ elôkészítési és Környezeti El­já­ rás­technikai Intézet: Brikettálási Kísérletek, Zárójelentés, 2008 [10] Ivelics Ramon: Biotömörítvények (brikett, pellet) elôállítása, tulajdonságai és nemzetközi szabványosítási rendszerük, Elôadás, Gödöllô, 2006. ■

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Komposztból izolált termofil gombák lignocellulózbontó képességének vizsgálata Nagygyörgy Emese Dalma, Szent István Egyetem Gödöllô, Mezôgazdaságés Környezettudományi Kar, V. évfolyam Konzulens: Óbert Mária egyetemi tanársegéd, Szent István Egyetem Gödöllô, Növényvédelmi Intézet, Mikrobiológiai és Környezettoxikológiai Csoport 1. Bevezetés és célkitûzések A komposztálás egy olyan eljárás, amellyel szabályozott körülmények között csökkenteni lehet a környezetkáros anyagok és a hulladékok mennyiségét. A termofil komposztálási szakaszban történik a lignocellulóz bontása, melynek során elpusztulnak a káros, vagy környezetre veszélyes mikroorganizmusok, és a hulladékanyagok ily módon történô közömbösítése után a komposzt növénytáplálásra felhasználható lesz. Napjainkban a komposztálás a hulladékkezelés általános módszere, melynek során spontán módon alakul ki olyan mikroba közösség, mely képes a lignocellulóz bontására Béki (2004). A lignocellulóz komplex szerkezetébôl adódóan rendkívül ellenálló a lebontó folyamatokkal szemben, de magas szén és energia tartalma miatt fontos szerepe van a szén körforgásában. Két lineáris polimerbôl (cellulóz, hemicellulóz) és egy nem lineáris, háromdimenziós polimerbôl (lignin) épül fel. A lignin komplex, amorf, háromdimenziós polimerekbôl, fenilpropanoid alegységekbôl áll, melyek változatos kovalens kötésekkel kapcsolódnak. Számos különbözô, egységeken belüli kötéseket tartalmaznak, amelyek közül sok nem hidrolizálható, és fizikailag védi a lignocellulóz poliszacharidjait, így azokat szét kell szakítani ahhoz, hogy az enzimek elérhetôvé váljanak (Kirk & Chang 1981). A termofil fázis során tapasztalható magas hômérséklet a lignocellulózok gyors lebontásához szükséges. Az olyan komplex vegyületeket mint a lignin, fôleg termofil gombák és aktinomicéták bontják le. A termofil gombák hômérsékleti optimuma 40-50 oC, ugyanannyi, amennyi a komposztban lévô lignin lebontásához szükséges Tuomela et al. (2000). A komposzt mikrobiológiai frakciójának legnagyobb része baktérium, melyeknek a kisebb részek lebontásában van a legnagyobb szerepük, míg az aktinomicéták és a gombák általában a nagyobb frakciók lebontását végzik (California Integrated Waste Manegement Board, 2001). Nincs olyan ismert mikróba – köztük a fehér korhasztógombák –, amely egyedüli energia- és szénforrásként képes hasznosítani a lignint, ezért úgy gondolják, hogy a lignin depolimerizációja ahhoz szükséges, hogy hozzájuthassanak a cellulózhoz és a hemicellulózhoz Lee et al (1995). A fehér korhasztógombák az egyetlen ismert élôlények, melyek képesek hatékonyan mineralizálni a lignint CO2-á és vízzé Hatakka (1994). Ligninmódosító enzimeket tartalmaznak, amelyek a fa sejtfalaiban lebontják a lignint, úgy mint: lignin peroxidázok (LiP), mangán-függô peroxidázok (MnP), glioxál oxidáz (GLOX) és lakkáz.

Scienti f ic s e c t i o n

Az Európai Unióban a komposztálást a csomagolóanyagok újrahasznosítási módszerének tekintik, így a jövôben elônyben részesítik a komposztálható csomagolóanyagokat, mint például a papír. A papír lignocellulózból épül fel, aminek 20%-a lignin, tehát olyan mikrobákra van szükség, amelyek a lignint is képesek lebontani Tuomela et al. (2000). A RET keretein belül, a Szent István Egyetem Növényvédelmi Intézetének Mikrobiológiai és Környezettoxikológiai csoportjában folytatott kísérletek célja, termofil komposztból izolált gombák lignin bontó enzimrendszerének vizsgálata. Munkám során a komplex szerkezetû lignocellulóz bontásáért felelôs ligninperoxidáz és mangán-függô peroxidáz aktivitást mértem ezen gombákban. A lignint jól bontó gombafajok megtalálása nagy jelentôségû lehet, mert egyrészt ipari folyamatokat könnyíthetnek meg (papírgyártás), másrészt az ipari tevékenységek környezetkárosító hatását csökkenthetik, valamint a környezetre káros szennyezô vegyületeket (peszticidek) is képesek lebontani (Aust & Benson 1993). És nem utolsó sorban egy jó lignocellulóz bontóképességû gombákból elôállított oltóanyag serkentheti a komposztálást és egyéb lignin-bontással járó eljárások gyorsaságát. 2. A vizsgált termofil gombák Az eukarióta organizmusok közül csak néhány gombafaj képes arra, hogy 45–55 oC közötti hômérsékleten éljen, szaporodjon és növekedjen. A termofil gombák a komposztálás magas hômérsékletû fázisában növekednek, kiszorítva a mezofil mikroflórát. A könnyen hozzáférhetô cukrok erre a szakaszra már elfogytak, így a termofil gombák fô szénforrása a növényi részekbôl származó cellulóz. Vannak olyan fajok is, melyek nem rendelkeznek cellulózbontó képességgel, ôk a cellulózbontó partnerek bontása során felszabaduló cukrokat használják fel, ami a hemicellulóz és a cellulóz hidrolízisekor keletkezik Maheshwari et al. (2000). A vizsgált komposztban több gombafaj is megtalálható volt. A termofil Thermoascus aurantiacus (1.ábra) jól nô olyan kultúrákban, ahol különbözô lignocellulóz tartalmú anyagok szolgálnak tápanyaforrásként a glükóz mellett. Képes extracelluláris fenol oxidázok termelésére. Ha lignocellulóz tartalmú szubsztrátokat adnak a kultúrákhoz, a T. aurantiacus lignocellulolitikus aktivitása nô Machuca & Duran (1993). A Rhizomucor spp. és az Aspergillus spp. -tipikus pionír fajok- pH optimuma 7 alatt van, és utóbbi hômérsékletigénye 40 oC. Ha a komposztálás során a hômérséklet növekszik, és az ammonifikáció elkezdôdik, valamint a pH eléri a 9-et, a pionírok eltûnnek, s megjelenik a Talaromyces thermophilus (1.ábra) és a Thermomyces lanuginosus (1.ábra), melyek pH és hômérsékletoptimuma viszonylag magas. Mivel magas hômérsékletet is kibírnak, ez elônyt biztosít a maximális hôtermelés szakaszában Straatsma et al (1994). A termofil gombák közül a Thermomyces lanuginosus rendelkezik a legnagyobb szaporodási hômérséklettartománnyal. A gomba nem patogén, nem termel toxinokat, jó szaporodó képességgel rendelkezik és gazdag forrása számos extracelluláris enzimnek. Ilyenek a hemicellulázok, az amilolitikus, a pektolitikus, a lipáz, és a fitáz enzimek Rezessyné Szabó (2003). Számos hôstabil enzimet választ ki, így az iparban alkalmazott magas hômérsékletû folyamatok során is használható lehet Jensen (2005).

1.ábra: Komposztból izolált termofil gombák (balról jobbra): Thermoascus aurantiacus, Talaromyces thermophilus, Thermomyces lanuginosus

3. Anyag és módszer 3. 1. A gombák izolálása és fenntartása A gombákat a termofil fázis közelében levô, fele-fele arányban zöldhulladékot és faaprítékot, valamint szennyvíziszapot is tartalmazó komposztból (faapríték: 30%, zöldhulladék: 50%, szennyvíziszap: 20%) izolálták a Növényvédelmi Intézet Mikrobiológiai- és Környezettoxikológiai Csoportjának munkatársai, 1% karboxi-metil-cellulózt (CMC) tartalmazó TA táptalajon. A komposztmintákból steril vizes szuszpenziót készítettek, s ennek különbözô hígításait vitték a táptalajra, valamint szénforrásként csak szalmát tartalmazó táptalajra is oltottak a mintákból. A lemezeket 28 és 50 °C -on inkubálták

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

21

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scienti f ic s e c t i o n

7 napig, majd a kinôtt telepekbôl egysejt-tenyészeteket hoztak létre, s ezeket maláta agaron tartották fent. Tartós megôrzésre spóraszuszpenziót készítettek 20% glicerint tartalmazó oldatban, és azt 70°C-on tárolták. Az így izolált gombák mangán-függô peroxidáz és lignin-peroxidáz aktivitását vizsgáltam.

A nyolc Thermomyces lanuginosus törzs közül egy izolátum (07) mutatott a többitôl nagyobb enzimaktivitást a LiP esetében (2. ábra). Az F jelû minta adta a legalacsonyabb eredményt. Ezt a két mintát leszámítva a többi T. lanuginosus esetében nem tapasztaltam nagyobb eltéréseket, ezeknél az izolátumoknál a mért értékek 0,3 Unit körüliek voltak.

3. 2. A lignin-peroxidáz jelentôsége és vizsgálata

0,35

Unit (LiP)

A lignin-peroxidáz által végzett lignin lebontása valószínûleg egy elektronos oxidációja a lignin szubsztrátok kation gyökeinek. A lignines sejtfalat kívülrôl befelé bontják le. A folyamat alatt, a gombahifák behatolnak a fás sejtfalak lumenjébe, miközben lignolitikus és (hemi)cellulotikus enzimeket választanak ki. A veratryl alkohol, amely a fehér korhasztógomba másodlagos metabolitja, az enzim kofaktoraként mûködik (Schoemaker & Piontek 1996). Elfogadott nézet, hogy a LiP úgy oxidálja az aromás vegyületeket, hogy egy elektront kapcsol a kationgyökhöz. A gyökök formálódása lehetôvé teszi számos más reakció megjelenését Ten Have et al. (2000). A lignin peroxidáz a nem fenolos szubsztrátokat oxidálja egy elektronnal (Renganathan & Gold 1986). A lignin peroxidáz vizsgálatakor szubsztrátként a veratryl alkoholt használtam. A szubsztrát oxidációját 310nm-en spektrofotometriás méréssel detektáltam, amihez Tien és Krik (1984) módszerét alkalmaztam. A lignin peroxidáz esetében 1 μmol szubsztrát oxidációja 1 U enzim egységet jelent. A szubsztrát a veratryl alkohol, melyet veratrilaldehiddé oxidál az enzim. A LiP vizsgálatok kiértékeléséhez standardgörbét kellett készítenem. Ismert koncentrációjú veretrilaldehid oldatokat készítettem, melyeknek megnéztem az elnyelését. 3. 3. A mangán-függô peroxidáz jelentôsége és vizsgálata A mangán-függô peroxidáz egy diffúzibilis, nem specifikus, oxidáló vegyület, és a polifenolos makromolekulák transzformációjában vesz részt (Ralph & Catcheside 1998). A MnP oxidálja a mangánionokat (Mn2+) -amely mindig jelen van a fákban és a talajban- nagyon reakcióképes Mn3+ -á, (Ralph & Catcheside 1998) H2O2 segítségével. Az Mn3+-t egy szerves savnak kelátoznia kell, amit a gomba maga termel. Ezek segítségével a Mn3+ionok stabilizálódnak, így kikerülhetnek az enzimbôl például a faanyagba. A kelátozott Mn3+ erôs oxidánsként mûködik, amely a lignin fenolos részeit támadja meg, ezáltal szabadgyökök képzôdnek Kluczek-Turpeinen (2007). A mangán-függô peroxidáz nagyon vonzó a papíripar számára, mivel a pH optimuma 11 és 12,5 között van Kluczek-Turpeinen (2007). A mangán-függô peroxidáz oxidációját Gill & Aurora (2003) által leírt módszer és Fenolvörös indikátor segítségével vizsgáltam 610 nm-en spektrofotométerrel.

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

4. 1. A lignin peroxidáz vizsgálat eredményei A standard görbe segítségével kiszámított adatok alapján, a legjobb lignin peroxidáz aktivitással a 07 jelû minta rendelkezik, mely a Thermomyces lanuginosus faj tagja. Ezen faj képviselôje még a 03 jelû minta is, melynek eredményei nagyon elmaradtak a legmagasabb értéktôl, de a jobb enzimaktivitású törzsek közé tartoztak. A Talaromyces thermophilus törzs is jó eredményt adott. Unit (LiP)

0,6 0,5 0,4

0,2 0,1 03

H

B 01 T Vizsgált gombák jelei

F

04

07

2. ábra: A Thermomyces lanuginosus fajok lignin peroxidáz aktivitásainak értékei

22

06

A Talaromyces thermophilus fajok LiP enzimaktivitása a 3. ábrán látható. A vizsgált gombák közül a 06 és az X aktivitása volt a legnagyobb. Leggyengébb aktivitása a 08-as jelû mintának volt. A négy Talaromyces thermophilus esetében nagyobb homogenitást mutattak a LiP-nál mért eredmények. Legalacsonyabb enzimaktivitást a már említett 08-as izolátumnál észleltem, mely az összes vizsgált törzsre vonatkoztatva is a leggyengébb mintának bizonyult (1. táblázat). Unit (LiP)

0,25 0,2 0,15 0,1 0 RH

R

J SZ Vizsgált gombák jelei

Z

N

4. ábra: Egyéb törzsek lignin peroxidáz aktivitásainak eredményei - Rhizomucor pusillus (RH), Aspergillus versicolor (J), Thermoascus aurantiacus (SZ), Aspergillus oryzae (R, Z, N)

Az egyéb törzsek LiP enzimaktivitásáról a 4. ábra ad tájékoztatást. Legjobb aktivitása az N jelû gombának volt, mind az Aspergillus oryzae fajok (R, Z, N) között, mind az itt jelölt többi gombákra vonatkoztatva. Az N jelû izolátumtól nem sokkal maradtak el a RH (Rhizomucor pusillus) és a J jelû minták (Aspergillus versicolor), melyek elmaradtak ugyan a Thermomyces lanuginosus törzsek eredményeitôl, de összességében jó aktivitást mutattak (1. táblázat). 4. 2. A mangán-függô peroxidáz vizsgálat eredményei

0,3

0

08 02 Vizsgált gombák jelei

3. ábra: A Talaromyces thermophilus fajok lignin peroxidáz aktivitásainak eredményei

0 4. Eredmények

X

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

A mangán-függô peroxidáznál 1 unit 0,1 abszorbanciaváltozást jelent. Ezen enzim fotometriás méréseinek elemzésekor a legjobb aktivitásokat a 01-es jelû, Thermomyces lanuginosus fajba tartozó gomba mutatta, de nem sokkal maradt el tôle a B és a 03 jelû izolátum, melyek szintén e faj képviselôi. A leggyengébb MnP aktivitása az R jelû, Aspergillus oryzae-nak volt (1. táblázat).

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Unit (LiP)

3 2,5 2 1,5 1 0,5 0

03

H

B 01 T Vizsgált gombák jelei

F

04

07

5. ábra: A Thermomyces lanuginosus fajok mangán-függô peroxidáz aktivitásainak eredményei Az 5. ábrán látható T. lanuginosus törzsek mangán-függô peroxidáz aktivitásának eredményei. Az izolátumok felénél (B, 03, 04, 01) kiemelkedô enzimaktivitást mértem - az összes izolátumra vonatkoztatva is - míg a másik fele (T, F, 04, 07) jócskán elmaradt tôlük, bár az összes izolátumra nézve ezek a gombák még így is erôs közép aktivitást mutattak.

6. ábra: A Talaromyces thermophilus fajok mangán-függô peroxidáz aktivitásainak eredményei A 6. ábrán feltüntetett Talaromyces thermophilus fajok MnP aktivitása még a LiP-nál látott diagramnál is homogénebb eredményt adott. A négy izolátum csak igen kismértékû eltérést mutatott, bár ezek az értékek a többi gombához képest csak közepes erôsségû MnP enzimaktivitást jelentenek (1. táblázat).

Scienti f ic s e c t i o n

polimer, ezért nagyon nehezen tudják lebontani a különbözô mikroorganizmusok, viszont rendkívül magas a szén és energiatartalma, így fontos megtalálni azokat a szervezeteket, amelyek képesek e háromdimenziós polimer lebontására. Néhány szervezet olyan enzimeket termel, melyek képesek erre, közülük a fehér korhasztógombák a legismertebbek. Célom az volt, hogy olyan termofil gombákat találjak, melyek jó lignocellulóz bontó képességgel rendelkeznek. Elsô lépésként a lignin bontása során kulcsfontosságú lignin-peroxidáz és a mangán-függô peroxidáz aktivitást vizsgáltam az izolált gombákban. Mind a lignin peroxidáz, mind a mangánfüggô peroxidáz tekintetében, olyan gombát vagy gombákat szerettem volna találni, melyeknek aktivitása kiemelkedô, ezáltal részét képezhetik egy olyan oltóanyagnak, mely biztosítani képes a mezôgazdasági hulladék környezetbarát felhasználását, és a növényi részekben található lignin minél nagyobb mértékû lebontását. Tizennyolc temofil fázisban lévô komposztból izolált, morfológiailag eltérô gombát vizsgáltam, melyeket PCR-es módszerrel azonosítottunk (1. táblázat). Ezek alapján az izolátumokat a következô törzsekbe sorolhattam: nyolc (03, H, B, 01, T, F, 04, 07) Thermomyces lanuginosus, négy (X, 08, 02, 06) Talaromyces thermophilus, három (R, Z, N) Aspergillus oryzae, egy Aspergillus versicolor, szintén egy Rhizomucor puscillus (RH), és egy Thermoascus aurantiacus (SZ).

Gomba jele

Gomba neve

LiP (Unit)

MnP (Unit)

RH

Rhizomucor pusillus

0,212

1,213

R

Aspergillus oryzae

0,164

1,090

J

Aspergillus versicolor

0,212

1,453

SZ

Thermoascus aurantiacus

0,130

1,327

X

Talaromyces thermophilus

0,233

1,263

Z

Aspergillus oryzae

0,149

1,770

03

Thermomyces lanuginosus

0,335

2,545

08

Talaromyces thermophilus

0,114

1,517

H

Thermomyces lanuginosus

0,251

2,063

02

Talaromyces thermophilus

0,187

1,477

B

Thermomyces lanuginosus

0,290

2,533

01

Thermomyces lanuginosus

0,254

2,55

T

Thermomyces lanuginosus

0,264

1,337

N

Aspergillus oryzae

0,236

1,200

F

Thermomyces lanuginosus

0,154

1,720

04

Thermomyces lanuginosus

0,327

1,685

07

Thermomyces lanuginosus

0,52

1,913

06

Talaromyces thermophilus

0,289

1,455

1. táblázat: A lignin-peroxidáz és a mangán-függô peroxidáz vizsgálat eredményei

7. ábra: Egyéb törzsek mangán-függô peroxidáz aktivitásainak eredményei - Rhizomucor pusillus (RH), Aspergillus versicolor (J), Thermoascus aurantiacus (SZ), Aspergillus oryzae (R, Z, N) Az egyéb fajok MnP enzimaktivitásáról a 7. ábra ad tájékoztatást. Legjobb aktivitása az Z jelû gombának volt, amely az Aspergillus oryzae fajba tartozik, ami azért is érdekes, mert a leggyengébb aktivitású mintát is ide soroltuk (R - Aspergillus oryzae). Ez az izolátum adta a leggyengébb eredményt, mind ezen az ábrán belül, mind az összes mintára vonatkoztatva. 5. Összefoglalás A növényi sejtek építôanyaga a lignocellulóz, mely cellulózból, hemicellulózból és a ligninbôl épül fel. A lignines rész háromdimenziós, nem lineáris

A Thermomyces lanuginosus fajok mindkét enzimet tekintve a legjobbak között voltak, azonban még a 07-es jelû LiP estében a legnagyobb aktivitást mutatta, MnP-nál mért eredménye a közepesek között volt csak (8.ábra). Legnagyobb MnP aktivitást a 03-as jelû izolátumnál tapasztaltam, de LiP aktivitását tekintve a közepesek közé sorolható. Mind a két enzim esetében a leggyengébb eredményt az F jelû T. lanuginosus törzs adta. Az összes izolátumra vonatkoztatva a T. thermophilus törzsek mind a MnP esetében közepes, míg LiP esetében gyenge (02-es jelû minta) aktivitást mutattak (8. ábra). Ha csak erre a törzsre vonatkozóan vizsgáljuk az eredményeket, akkor a legjobb eredményt a 06 jelû izolátum érte el mindkét enzimre vonatkoztatva (5. és 6. ábra). Az Aspergillus oryzae fajok a Z jelû izolátumot leszámítva gyengébb eredményt mutattak az egészre nézve, de egymáshoz képest kis eltéréseket mértem mindkét enzim esetében. Az A. versicolor (J), a R. puscillus (RH) és a T. aurantacus törzsek közepes enzimaktivitást mutattak mind a LiP, mind a MnP esetében. Ha mindkét enzim aktivitását vizsgáljuk (8. ábra), akkor a 03 és a 07 jelû izolátumok aktivitása a legnagyobb. A 03 és a 07-es gombák a Thermomyces lanuginosus törzshöz tartoznak. A 04 jelû izolátum nem volt kiemelkedô, de egyöntetûen jó enzimaktivitást mutatott mind a LiP, mind a MnP esetében. Ezek a gombák lehetnek alkalmasak további enzimvizsgálatokra, illetve esetleges oltóanyag elôállítására. A késôbbiekben tervezem a lakkáz enzim aktivitásának mérését, hogy így még pontosabb képet kapjak a gombák lignocellulóz bontó képességérôl.

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

23

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scienti f ic s e c t i o n

8. ábra: A vizsgált gombák enzimaktivitásainak összehasonlító grafikonja (LiP-sötét, MnP-világos) Eredményeim alapján megállapíthatom, hogy kiemelkedô aktivitást mutatott mind a lignin-peroxidáz, mind a mangán-függô peroxidáz esetében a 03-es és a 07-es jelû, Thermomyces lanuginosus fajba tartozó gomba, ezek alkalmasak lehetnek egy esetleges oltóanyag elôállítására. 6. Köszönetnyilvánítás Köszönöm Dr. Hornok László professzor úrnak az eszközök biztosítását, Dudásné dr. Posta Katalinnak a szakmai segítség nyújtását, Ági néni áldozatos munkáját, és Babics Viktória Klaudia segítségét a mérések elvégzésében. Továbbá köszönöm témavezetômnek, Óbert Máriának. 7. Irodalomjegyzék

Aust S.D. & Benson J.T. (1993): The Fungus among Us: Use of White Rot Fungi to Biodegrade Environmental Pollutants  - Environmental Health Perspectives. 101: 3. Béki E. (2004): Celluláz és hemicelluláz gének izolálása a Thermobifida fusca TM51 törzsbôl. Doktori (Ph.D.) értekezés, Gödöllô California Integrated Waste Manegement Board (2001): Compost Microbiology and the Soil Food Web.

Study on the lignocellulose degrading ability of termophilic fungi isolated from compost With composting we can decrease the amount of environmentally harmful materials and wastes in a regulated system. In the thermophilic phase of composting, the degradation of lignocellulose happens, and the harmful or environmentally hazardous microorganisms are ruined, which indicates, that after this method, the composed material can be used as plant nutrient. As the lignocellulose is a coplex stucture, it is very resistant to degrading procedures, but it has major role in the carbon cycle becouse its high carbon and energy content. It is built up of two linear polimer (cellulose, hemicellulose) and a non-linear, three dimensional polimer (lignin). In the Earth the lignins (in latin; lignum = wood) are the second biggest renewable enregy sources. The lignin is complex, amorph, and built up of three dimensional polimers, phenilpropanoid subunits, and they contain many types of different, interunit bonds, of wich many cannot be hidrolizated, and phisically protects the polisaccharides of lignocellulose, so thus they have to be pulled apart to reach the enzyme part. There is no

24

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Gill P. K. & Aurora P. S. (2003): Effect of culture conditions on manganese peroxidase production and activity by some white rot fungi. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology. 30. 28-33. Hatakka A. (1994): Lignin-modifying enzymes from selected white-rot fungi: production and role in lignin degradation.- FEMS Microbiol. Reviews 13:125-135. Jensen B.  (2005): Fungal Genomics Project, Concordia University. Thermomyces lanuginosus. www.fungalgenomics.concordia.ca/ fungi/Tlan.php (2008. 10.19) Kirk T. K. & Chang H. (1981): Potential applications of bio-ligninolytic systems - Enzyme Microb. Technol. 3: 189-196. Kluczek-Turpeinen B. (2007): Lignocellulose degradation and humus modification by thefungus Paecilomyces inflatus. Division of Microbiology Department of Applied Chemistry and Microbiology University of Helsinki Academic Dissertation in Microbiology. Lee S., Kondo R. & Sakai K. (1995): Studies on the Treatment of Kraft Bleaching Effluents with Lignin -degrading Fungi - Bull. Kyushu Univ. For. 73: 61-134. Machuca A. & Duran N. (1993): Phenol Oxidases Production and Wood Degradation by a Therrnophilic Fungus Thermoascus aurantiacus. Applied Biochemistry and Biotechnology. 37: 43, pp. 37-44. Maheshwari R., Bharadwaj G. & Bhat M.K. (2000): In:Microbiology and Molecular Biology Reviews: Thermophilic Fungi: Their Phisiology and Enzymes. pp.461-488. Renganathan V. & Gold M.H. (1986): Spectral Characterization of the Oxidized States of Lignin Peroxidase, an Extracellular Heme Enzyme from the White Rot Basidiomycete Phanerochaete chrysosporium. Biochemistry. 25:1626-1631. Rezessyné Szabó J. (2003): Thermomyces lanuginosus eredetû α-galaktozidáz enzim elôállítása és jellemzése. PhD értekezés tézisei. Straatsma G., Samson R.A. & Olijnsma T. W. (1994): Ecology of Thermophilic Fungi in Mushroom Compost, with Emphasis on Scytalidium thermophilum and Growth Stimulation of Agaricus bisporus Mycelium. Applied and environmental microbiology. 60: 2. pp. 454-458. Ten Have R., Franssen M.C.R. &. Field J. A. (2000): Lignin peroxidase initiates O2-dependent self-propagating chemical reactions which accelerate the consumption of 1-(3´,4´-dimethoxyphenyl)propene. Biochem. J. 347, 585591. Tien, M. & Kirk, T.K. 1984. Lignin degrading enzyme from Phanerochaete chrysosporium. Purification, characterization, and catalytic properties of a unique H2O2-requiring oxygenase, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 81. 2280-2284. Tuomela M., Vikman M., Hatakka A. & Itävaara M. (2000): Biodegradation of lignin in a compost environment.- Bioresource Technology. 72: 169-183.

known microbe, which can use lignin as single carbon and energy source. White-rot fungi are the only well-known organisms that can mineralise lignin into CO2 and water efficiently. They contain lignin-modifying enzimes which degrade lignin in the cell walls of the wood: lignin peroxidases (LiP), manganase-dependent peroxidases (MnP), versatile peroxidases and laccase. This work examines the degradation of the complex lignocellulose by detecting the activity of the lignin peroxidase and the manganese-dependent peroxidase with spectrophotometer in the case of 18 thermophilic fungi isolated from compost. From the 18 isolated fungi, there were 8 Thermomyces lanuginosus, 4 Talaromyces thermophilus, 1 Thermoascus aurantiacus and one Rhizomucor pusillus. The T. lanuginosus species were among the best ones, sample 03 and 07 showed significant lignocellulotic activity with both enzimes, sample 04 was not far behind them. According to T. lanuginosus species, the other ones, like sample 06 which is T. thermophilus and R.. pusillus had average activity. Finding fungies which have good lignin degrading ability is essential; they can make industrial processes easier (paper industry), they can decrease the environmentally harmful effects of industrial methods, and they can degrade environmentally hazardous chemical compounds (pesticides, dyes).

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Szennyvíziszap hasznosítás, elhelyezés jelene és jövôje Magyarországon Sütô Vilmos, Homola Anett BÁCSVÍZ Zrt.

1. Bevezetés A szennyvíztisztítás során keletkezô melléktermékek, végtermékek - így a szennyvíziszap is - elhelyezése, hasznosítása az üzemeltetônek mindig sok gondot okozott. A növekvô városiasodás és az egyre nagyobb mértékû - tisztítási hatásfokra vonatkozó - Európai Uniós - elvárások következménye, hogy a keletkezett iszapmennyiség folyamatosan nô. A szennyvíziszap minôsége jellemzô az adott településrôl összegyûjtött szennyvíz minôségére, függ a szennyvíztisztítási, iszapkezelési technológiától és így településenként illetve szennyvíztisztító telepenként változik. Ezek a tényezôk befolyásolják a késôbbi felhasználási, elhelyezési módot. Magyarország hatalmas alföldjei, többnyire jó minôségû termôföldjei miatt mezôgazdasági termelésre kiválóan alkalmas ország. Hazánkban sajnos sok és egyre több a „parlagon” heverô terület, amivel érdemes lenne „kezdeni” valamit. A még tevékenykedô gazdák a növekvô gazdasági terhek, a mûtrágyaárak rendkívüli növekedése és a piac beszûkölése mellett egyre jobban „kizsákmányolják” a földek tápanyagtartalmát. Érdemes lenne átgondolni és összefogni minden illetékesnek (hatóságoknak, szennyvíztisztító telep üzemeltetôinek, önkormányzatoknak, mezôgazdaságban dolgozóknak), hogy az iszapban rendelkezésre álló hasznos anyagokat inkább használjuk fel, mint - jelentôs többletköltséggel - kidobjuk azokat.

Scienti f ic s e c t i o n

kérdeztünk rá, illetve kíváncsiak voltunk, hogy évente az adott telepeken men�nyibe kerül e hulladékok elhelyezése. A szennyvíztisztító telepek 95%-nál – telep nagyságától függetlenül – hulladéklerakóra kerül a rácsszemét. Az elhelyezés költsége nagyon tág határok között mozog, de ez érthetô, mivel az éves költséget kérdeztük, amely telep kialakításától, nagyságától, illetve a hulladékszállítási távolságától is függ, így az éves elhelyezési költség alapján számított fajlagos költség 900-15000 Ft/m3 között változott. A 300 m3/d alatti kapacitású telepek esetében csak néhány szennyvíztisztító telep rendelkezik homokfogó mûtárggyal. Ezeknél a homokfogóból származó hulladék ~100%-a közvetlen a szeméttelepen kerül elhelyezésre. A 300 m3/d feletti telepek esetében 3-7%-nál mosatást követôen kerül a keletkezett hulladék a szeméttelepre, de döntôen 80-88% elôkezelés nélkül kerül a hulladéklerakóra. Egyéb lehetôségként -kb.10-14%- fôként komposztálóban kerül elhelyezésre a keletkezett hulladék, de elôfordul az is, hogy a rácsszemetet együtt gyûjtik a homokfogóból származó hulladékkal és ezek együttesen kerülnek elhelyezésre a szeméttelepen. Az éves elhelyezési költség alapján számított fajlagos költség 3.000-5.000 Ft/m3 között változott. 3.2. Szennyvíziszap hasznosítás, elhelyezés értékelése Az értékelés a szennyvíztisztító telepek kapacitása (m3/d), illetve hasznosítási kategóriákként történt. Az üzemeltetôk legtöbb esetben komposztálóba adják át a keletkezett iszapot. A komposztálás helye szerint, az lehet saját vagy másik szennyvíztisztítón üzemelô illetve települési komposztáló. Nekünk csak a szennyvíztisztító telepen történô komposztálás utáni kihelyezésrôl van adatunk, a települési komposztálók végtermékének hasznosításáról nincs. A mezôgazdasági kihelyezés a második leggyakoribb hasznosítási forma, viszont ehhez képest csak 2%-kal marad el a deponálás. Ami lehet végleges vagy átmeneti depónia, de a legtöbben még mindig a szeméttelepre történô lerakást alkalmazzák. Az utolsó helyre szorult a rekultiváció, amelynél a felhasználás helyszíne a legtöbb esetben meddôhányó és/vagy hulladéklerakó. (1. diagram) Összesítve, iszapként történô kihelyezése esetén (230 db szennyvíztisztító telep – ~452 ezer m3/év)

2. Elôzmények 2007-ben a MAVÍZ mûszaki bizottsága, majd 2008-tól a Szennyvíz Szakmai Testület megbízásából felvállaltuk a magyarországi szennyvíztisztító telepeken keletkezô szennyvíziszapok hasznosításához és elhelyezéséhez kapcsolódó információk begyûjtését, azok értékelését és egy összefoglaló útmutató segítô tanulmány készítését, a szennyvíztisztítók üzemeltetôi számára. Két kérdôív került kiküldésre. Az elsô 2007 közepén, amely a szennyvíztisztítástól az iszapkezelésig közel 40 kérdést tartalmazott. 96 szennyvíztisztító teleprôl érkeztek vissza adatok. A másodikat 2008. nyarán küldünk ki a MAVÍZ tagszervezeti részére. Jelentôs érdeklôdés mutatkozott és 230 szennyvíztisztító teleprôl érkeztek vissza adatok. Az elemzô tanulmányban nemcsak a visszaküldött tényadatokra támaszkodtunk, hanem más alternatívák után kutatva telefonon illetve személyes találkozókon szereztünk be információkat. Tárgyaltunk több szénerômûvekkel, cementgyárakkal, komposztálókkal, biomasszát hasznosító, rekultivációt végzô cégekkel és figyelembe vettünk Dán, Német és Dél-Afrikai tapasztalatokat is. 3. Értékelés A könnyebb értelmezés szempontjából a tisztítótelep kapacitása alapján létrehoztunk 4 csoportot, 300 m3/d alatti, 300–2500 m3/d, 2500–15  000 m3/d közötti és 15 ezer m3/d feletti kategóriákat. 3.1. Rács és homokfogóból keletkezô hulladék A kérdôívben a két mûtárgynál keletkezô hulladék mennyiségére, elhelyezésére

1. sz. diagram

3.2.1. Szennyvíziszap mezôgazdasági hasznosítása Hazánkban a legkedvezôbb elhelyezési költséggel rendelkezô megoldás a mezôgazdasági hasznosítás. A szennyvíztisztító telepek nagyságától függetlenül, az ilyen módon hasznosított iszapok teljes mennyisége szántóföldi jellemzôen élelmiszeripari - növények alá kerül tápanyag-utánpótlás céljából. Kis telepek esetében, az iszap 2-15% közötti szárazanyag tartalommal bír és így kerülnek hasznosításra vagy nagyobb víztelenítô kapacitással rendelkezô szennyvíztisztító telepre. A 300 m3/d alatti telepek esetében legfeljebb hagyományos szikkasztóágy van, általában nincs gépi víztelenítés. A nagy víztartalmú iszapokat, mezôgazdasági hasznosítás esetén általában injektálással juttatják a talajba. Nagyobb kapacitású telepek esetében szalagszûrô prést vagy centrifugát alkalmaznak és ezekkel 16-27% közötti szárazanyagtartalmat érnek el. Átlagos kihelyezési távolság 50 km alatt van, de elôfordul a 75 km-re történô szállítás is. Az iszap mezôgazdaságban történô elhelyezési költsége - átlagosan 2000– 3000 Ft/m3 körül alakul, mely tartalmazza a kihelyezési és szállítási költséget is. (1. táblázat)

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

25

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scienti f ic s e c t i o n

3.2.4. Szennyvíziszap komposztálóba történô átadása A komposztálóba történô átadás lehet szennyvíztisztító telepi komposztáló, vagy települési más jellegû komposztáló. A 4. sz. táblázatban látható, hogy a nagyobb kapacitású (2500 m3/d felettiek) szennyvíztisztító telepek esetében gyakoribb a szennyvíziszap települési komposztálóba történô átadása.

1. táblázat 3.2.2. Szennyvíziszap rekultivációra történô felhasználása A szennyvíziszap hasznosítás másik megoldása a rekultiválandó területekre történô kihelyezés. Jelenleg ez a legkevésbé alkalmazott elhelyezési módszer. A feldolgozott adatok szerint a szennyvíziszap rekultivációs felhasználásának az egyik legelterjedtebb módja a meddôhányók területének tájsebészeti helyreállítása során történô alkalmazás. Az egyéb hasznosításon belül a megnevezték vörös iszap kazetták rekultivációját. A kis telepek esetében a rekutivációs hasznosítás kevésbé jelentôs, a deponálás és a mezôgazdasági kihelyezés a jóval nagyobb mennyiségû, mert a rekultiváció során fôként stabilizált szennyvíziszapot használnak fel.

4. táblázat A komposztálóba történô átadás esetén vannak a legnagyobb szállítási távolságok, tehát ennél a hasznosítási módnál viszik az átlagosnál messzebbre a szennyvíziszapot, az elhelyezési lehetôség érdekében. A költségeknél látható, hogy a szennyvíztisztító telepi komposztáló lényegesen olcsóbban veszi át a megfelelô szárazanyag-tartalommal rendelkezô iszapot, mint egy települési komposztáló. Az egyéb kategóriát megjelölt települések (3db) mezôgazdasági komposztálásos technológiát jelöltek meg. 3.3. Komposztként való hasznosítás

2. táblázat A kihelyezés költsége nagyon változó a szennyvíztisztító telepek nagyságától függôen, amit a 2. sz. táblázat mutat be. Az adatokból kiolvasható volt, hogy egyik területeken „csak” a szállítás költség, másik területen pedig a szállításon kívül fogadási díj is terheli az üzemeltetôt. 3.2.3. Szennyvíziszap deponálása Hazánkban az Európa Uniós gyakorlattal ellentétben még „népszerû” a szennyvíziszap valamilyen formában történô lerakása, mely a feladat megoldásának idôbeli eltolását jelenti, nem pedig a tényleges teljesítését. A visszaküldött kérdôívek alapján, ma Magyarországon a szennyvíztisztító telepek keletkezett iszap csaknem negyede került deponálásra. Az átmeneti és a végleges depónián kívül sok iszap kerül ki a szeméttelepre is (3. sz. táblázat). A kis telepek esetében az egyéb kategóriában történô felhasználás elég magas százalékban jelentkezik, mely iszaprothasztó tavakban történô elhelyezést jelent. Amíg a deponálás költsége aránylag alacsony és ameddig erre hatósági engedélyt adnak ki, addig az üzemeltetôk élni fognak ezzel a lehetôséggel és a „könnyebb utat” fogják választani. Ennél az elhelyezési megoldásnál nincs külön engedélyeztetés, vizsgálati költségek stb.

3. táblázat

26

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Nagyon kevés teleprôl érkeztek adatok és amelyek visszaküldésre kerültek azok is hiányosak voltak, így nehéz valós következtetéseket levonni. 2500 m3/d alatti telepeknél nincs komposztként való értékesítés, hiszen ilyen technológiával nem rendelkeznek. A szennyvíztelepek üzemeltetôi, az iszapkomposztálásra való (szennyvíztelepi vagy települési) átadása után már nem kísérik figyelemmel annak sorsát, így a komposztásra vonatkozó információval sem rendelkeznek. A szennyvíztelepi komposztálást végzôk közül, pedig kevesen küldtek adatokat a végtermék értékesítésére vonatkozóan. Sajnos az is elfordul, hogy a nem olcsó komposztálást követôen csak szeméttelepen, vagy depóniába tudja elhelyezni az üzemeltetô a készterméket, annak rossz minôsége miatt. 3.4. Energetikai hasznosítási lehetôségek szén és cement erômûvek álláspontja A fosszilis energiát használó erômûvek meghatározott CO2 kvótával rendelkeznek, melyet bizonyos mértékig - az EU illetve magyar elôírások miatt - csökkenteniük kell. A fosszilis anyagok helyett egyre inkább érdekük, más biomassza tüzelôanyag égetésével történô hô és/vagy villamos energia termelése illetve cement elôállítása. Egyre többet foglalkoznak e témával, elôzetes kísérleteket is végeztek, melynek eredményeként a szárítás után a szennyvíziszapból 20-22 MJ/kg-ot fûtôértéket mértek. Nem zárkóznak el a fogadástól, de szükségesnek tartják a szennyvíziszap biomassza tüzelôanyaggá nyilvánítását, tehát hatósági engedély beszerzése szükséges. Hatósági vélemény szerint az iszap biomassza, de erômûben ártalmatlanítva hulladékégetésnek minôsül. A felügyelôség kiadja az engedélyt, – hogy az iszap erômûben kerüljön ártalmatlanításra – de csak akkor, ha az erômû olyan igazolást ad ki, hogy megfelel az üzemeltetési engedélyükben meghatározottaknak, amelyet mellesleg a hatóság ad ki. Az erômûvek csak tüzelôanyag termékké nyilvánított anyagot akarnak fogadni, mert annak engedélyeztetésével és adatszolgáltatási kötelezettségeivel nem akarnak foglalkozni. Tehát a megoldás a következô: A szennyvíziszap tulajdonosa nyilvánítassa az iszapot - a hulladékkörbôl való kivettetést követôen - biomassza tüzelôanyaggá. Ezen igazolással keresse meg a szénerômûvet, aki pedig jogosultságot szerez a biomassza égetésre, kvázi az üzemeltetési engedélyét a hatósággal erre vonatkozóan módosítatja. A cementiparban történô hasznosítás során elôny, hogy az égetés végterméke a cement és nincs melléktermék. A szénerômûvekben történô égetéssel (800  oC) szemben, a cementgyártás során 2000 oC az égetési hômérséklet. Így nincs maradékanyag és nem kell a hamut külön vizsgálni.

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scienti f ic s e c t i o n

4.2. A 300 - 2500 m3/d közötti szennyvíztisztító telepek esetében

3.5. Komposztálás Az EU által megszabott termesztési területek nagysága, az energianövények térhódítása és a mûtrágya árak növekedése miatt az élelmiszerárak jelentôsen megemelkedtek, így a gazdák érdekeltek lettek ezek termesztésében. A me­zô­ gaz­dasági földmûvelés során szükség van a tápanyag-utánpótlásra. Tekintettel arra, hogy a mûtrágya ára 3 év alatt több mint kétszeresére nôtt és a talajszerkezet javítása és a talaj vízgazdálkodási tulajdonságainak növelése is cél, megnôtt a jelentôsége a szennyvíziszap és az ebbôl készített tápanyagutánpótló anyagok készítésének, hasznosíthatóságának. Átlagos minôségû szántóföld esetén, búza, kukorica, repce termesztése esetén 220 kg NPK hatóanyagra van szükség, ezt a mennyiséget a kálium kivételével 9 t iszapkomposztban tudjuk kijuttatni vagy 550 kg mûtrágyával. Mûtrágyaként 78  000 Ft/ha a tápanyagpótlás költsége, komposztként 36  000 Ft/ha. (2. sz.diagram)

2.sz. diagram Fentiek alapján reális komposzt-felhasználási lehetôségnek látjuk a me­zô­gaz­ daságban tápanyagként, kertekben virágföldként, sérült területek, szennyezett területek kármentesítése során, üzemelô hulladékdepóniák takarása és bezárt hulladéklerakók rekultivációja kapcsán, autópálya, árvízvédelmi töltések takarása során illetve meddôhányók rekultivációja esetén való hasznosítást.

A 300 – 2500 m3/d kapacitású szennyvíztisztító telep esetében már gazdaságos az iszap víztelenítése, majd azt követôen hasznosítása vagy szállítása további hasznosításra. Víztelenítés utáni mezôgazdasági elhelyezése esetén ha az iszap nem stabil, különös figyelemmel kell lenni a hatóság által elôírtakra. 4.3. A 2500 – 15 000 m3/d közötti szennyvíztisztító telepek esetében

4. Szennyvíztisztító telep nagyságonként – az elemzések, értékelések – alapján a következô konkrét javaslatokkal élünk. 4.1. A 300 m3/d -nál kisebb kapacitású telepek esetében

Kis kapacitású szennyvíztisztító telep esetében nem gazdaságos az iszaptechnológia kiépítése, ezért a folyamatábra az egyéb lehetôségeket tartalmazza. Az iszapot általában gravitációs módon sûrítik, néhány esetben préselik. Több kis telepet üzemeltetô szervezet esetén, érdemes elgondolkodni a mobil iszapsûrítô, esetleg mobil prés használatán.

E kategóriában már gazdaságos az anaerob biogázt elôállító iszapvonal kiépítése, majd a stabil iszap hasznosítása vagy továbbszállítása. Az anaerob vonal kiépítése elôtt célszerû a közelben lévô szennyvíztisztító telepek adottságait figyelembe venni, tárgyalásokat folyatatni és gazdaságosság esetén ezeket igénybe venni. 4.4. A 15 000 m3/d feletti szennyvíztisztító telepek esetében A 15 000 m3/d feletti kapacitású szennyvíztisztító telep esetében már gazdaságos az anaerob biogázt elôállító iszapvonal mellett a szárítási és/vagy komposztálási technológia kiépítése is, majd az azokat követô hasznosítás. Szárítás vagy komposztálás után már 80 km a gazdaságos szállítás határa. A szárítás gondolatával érdemes foglalkozni, mert még mezôgazdasági elhe-

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

27

tud o m á n y o s m e l l é k l e t

Scienti f ic s e c t i o n

lyezés esetén is lehet szállítási költségcsökkentô tényezô, bár így egységnyi területre kevesebb mennyiség szállítható (a nitrogén a limitáló tényezô) tehát a szállítási hosszak vélhetôn maradnak, csak a fordulók száma fog csökkeni. 5. Összefoglalás Az összefoglaló táblázatot - amely tartalmazza a tényadatokat, a telefonon, illetve személyesen tett látogatásaink során szerzett tapasztalataink lényegét, költségeket, irányárakat - annak nagysága illetve a cikk terjedelmének behatároltsága miatt nem illesztettük be. Ez és a részleteket is tartalmazó tanulmány a MAVÍZ honlapján található meg. www.maviz.org Hogyan tovább? A tanulmányban bemutatott javaslatokból az üzemeltetôk kiválasztva számukra az optimálist, megvizsgálhatják annak létjogosultságát a földrajzi adottságaik függvényében. Ha azt eredménytelennek látják, választhatnak a többi lehetôség közül. Úgy gondoljuk, hogy a MAVÍZ összefogásával szükséges folytatni a munkát és örömmel jelentjük, hogy ezen elképzelésünket a Szennyvíz Szakmai Testület is támogatásáról biztosította.

A továbbiakban két úton haladunk egyrészt folytatjuk a tárgyalásokat a mezôgazdasági termelôkkel, a rekultivációt végzô vállalkozókkal a szennyvíziszap vagy komposzt felhasználhatóságának érdekében, másrészt az iszap energetikai hasznosítása terén szeretnénk kézzelfoghatóbb eredményeket elérni, segítve ezzel az üzemeltetôk munkáját. 2009-ben év végén elôadásokon, illetve szakmai cikkeken keresztül eljuttatjuk az érintettekhez az elért eredményeket. Bízva abban, hogy eddigi munkánkkal segíthettünk Önöknek, további sikeres munkát kívánunk! Irodalmi jegyzék: – Sáry Lajos Agrárágazat 2008. november – Várszegi Csaba által fordított szakcikkek – Innosystem iszaptanulmány 2006

Summary In 2007, first commissioned by the technological committee of MAVÍZ (Hungarian Water Utility Association) and then since 2008 by the Body of Experts on Wastewater Management, we undertook to collect and evaluate all information related to the utilization and disposal of sewage sludge at wastewater treatment plants in Hungary, as well as to prepare a summary guidelines document for plant operators. Two questionnaires were administered. The first one was sent out in the middle of 2007 and contained almost 40 questions on the treatment of wastewater and sewage sludge. We received responses from 96 treatment plants. The second questionnaire was sent out during the summer of 2008 to the member organizations of MAVÍZ. The questionnaire seemed to generate quite a lot of

28

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

interest as we received responses from 230 sewage treatment plants. Our conclusions in the resulting analysis study, however, are not only based on these responses but also on information collected during telephone interviews and face-to-face meetings. Based on the results – the details of which are available on the website of MAVÍZ -, we decided to proceed with our investigations in two ways. On the one hand, we will continue our discussions for the future utilization of sewage sludge or compost with agricultural growers and companies working on recultivation projects. On the other, in order to assist plant operators, we would like to get more tangible results in the field of the energetic utilization of sewage sludge.

MBH

M BT

> Cs  uzi Szab ol c s te rm os te r k f t.

A biomassza hasznosítás

térnyerésének lehetôsége A XXI. század civilizált embere egyre több tekintetben a felocsúdás korát éli. Rádöbben arra, hogy az utóbbi néhány évtized következmények nélküli és mindenekelôtt torzítottan árazott erôforrás kihasználása elôbbutóbb kamatostul hullik vissza rá. Lassan felismeri, hogy a mindent felülírni szándékozó globalizmus és centralizáltság nem azokhoz az eredményekhez vezet, amelyeket a fentebb említett tanok hirdetôi felvázoltak. Akár a globális pénzügyi- vagy hitelválságot, akár a manapság már menetrend szerint érkezô orosz-ukrán gázvitát tekintjük, rá kell ébrednünk arra, hogy minél több ponton függünk külsô forrásoktól, annál kisebb az esélyünk a saját sorsunk irányítására és a gazdasági gödörbôl való kilábalásra. 4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

29

>

MBH

>

M BT

Szabolcs Csuzi, Termoster Ltd.

A possibility to widen the scope of biomass utilization 21st century civilization is living through an era of awakening in more than one respect. It is finally dawning that the resource use of the last few decades, which has continued without consequence and which has been incorrectly priced, will sooner or later impact on us with much force. Humankind is slowly recognizing that processes of globalization and centralization which have been dominant do not necessarily lead to the promising kinds of results that have been predicted by the followers of those doctrines. Whether one looks at the global financial or credit crisis or the periodically re-occurring Russian-Ukrainian gas dispute, one is forced to realize that the more we depend on external resources the less chance we have of taking control of our own destiny and emerging once again from the financial chasm. At present, in the European Union – and in our country – more than 95% of the energy demand is met by the use of fossil energy sources. On top of that, Hungary suffers from significant energy dependence, since 81.8% of its natural gas and 86.1% of its oil needs are met using imported resources. The European Union has set a target for members to raise the currently low rate (5-8%) of biomass use for energy production to 12% by 2010. In its international commitments, Hungary has specified concrete numbers in this regard: to raise by 2010 the percentage of biofuel use to 5.75%; to increase the proportion of electricity production from renewable energy sources to 6.5%, and to meet 8.2% of all energy consumption needs from renewable energy sources. In the following, we review what factors determine whether fossil energy sources may be substituted with biomass. For the energetic use of energy crops, the following factors contribute to whether the given biomass energy source may substitute any kind of fossil energy source: • estimation of effects on the environment, • energy balance, • specific energy price, • the state of the technology. With regard to the estimation of the effect on the environment (1), the use of the new energy source, throughout the whole product cycle (production or cultivation, harvest, energetic utilization, and the disposal of the by-product and waste), on the whole and in the long term, should not cause greater environmental damage than the use of the substituted energy source. Energy balance (2), the second element of the utilization of energy sources of biomass origin is closely connected with the previous factor. Energy balance consists of the following factors: • Energy input (Einput): the energy used to produce the biomass energy source. •E  nergy output (Eoutput): the energy content of the biomass energy sources that can be utilized for energy purposes.

30

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

J

elenleg az Európai Unióban – és hazánkban is – az energiaszükséglet több mint 95%-át fosszilis energiahordozók felhasználásával fedezik. Magyarország ráadásul nagyfokú energiafüggôségben is szenved, hiszen földgázfelhasználásának 81,8%-át, míg olajfelhasználásának 86,1%-át fedezi importból. Az Európai Unió célul tûzte ki maga elé, hogy a jelenlegi alacsony (5-8%), energiatermelésre történô biomassza-felhasználását 2010-re 12%-ra emeli. Magyarország nemzetközi vállalásaiban számszerûsítette, hogy a bioüzemanyagok felhasználásának részarányát 2010-re 5,75%-ra, a megújuló energiaforrásokból származó villamos-energia termelését 6,5%-ra emeli, míg az összes energiafelhasználás 8,2%-t szintén megújuló energiaforrásokból fogja fedezni. A következôkben tekintsük át, hogy milyen szempontok befolyásolják a fosszilis energiahordozók biomassza energiahordozókkal történô helyettesíthetôségét. Az energianövények energetikai hasznosításakor a következô tényezôk határozzák meg, hogy adott biomassza energiahordozó milyen eséllyel válthat ki bármilyen fosszilis energiahordozót: • a környezeti hatás megítélése, • az energiamérleg, • a fajlagos energiaár, • a hasznosítási technológia viszonylagos fejlettsége. A környezeti hatás megítélése (1) szempontjából az új energiahordozó felhasználása teljes termékpályáján (kitermelés vagy termesztés, betakarítás, energetikai hasznosítás, a keletkezô melléktermékek és hulladékok kezelése/ártalmatlanítása) összességében és hosszú távon nem okozhat nagyobb környezeti kárt, mint a kiváltott energiahordozó felhasználása. Az elôzô tényezôvel szorosan összefügg a biomassza eredetû energiaforrások hasznosításának második eleme az energiamérleg (2). Az energiamérleget a következô tényezôk alkotják: • Energia-input (Einput): a biomassza energiahordozó elôállítására felhasznált energia. • Energia-output (Eoutput): a biomassza energiaforrások energetikai célra hasznosítható energiatartalma), Az energiamérleg vagy energetika hatékonyság (Eh) értékelésekor vizsgálnunk kell azt, hogy az új energiahordozóból kinyerhetô energia men�nyisége hogyan viszonyul a teljes elôállítási-hasznosítási folyamatba bevitt energiákhoz: Eh = Eoutput / Einput

MBH

Az energiahatékonysági mutatók a növényi energiahordozók esetében igen eltérôek lehetnek:

Az energiahordozó megnevezése

Energiahatékonysági mutató Eh = Eoutput / Einput

Repceolaj RME (repce metil észter) RME + repcedara RME + repcedara + glicerin Etanol búzából Etanol búzából + melléktermék Etanol cukorrépából Etanol cukorrépából + melléktermék Teljes növény maggal Energetikai faültetvény Energiafa hagyományos, ill. energiaerdôbôl

1,1 1,2 1,5 1,8 1,1 2,7 1,2 1,6 9 14 21

Egyes növényi energiahordozók energetikai hatékonysága (BAI et al., 2002)

M BT

When evaluating the energy balance or energy efficiency (Ee), one must examine how the quantity of energy that may be won from the new energy source relates to the energy expended on the whole production and utilization process: • Ee = Eoutput / Einput Energy efficiency indicators may differ widely according to plant-based energy sources: Name of energy source

Energy efficiency indicator Ee = Eoutput / Einput

Rapeseed oil RME (rape methylester) RME + rape oil meal RME + rape oil meal + glycerin Wheat-based ethanol Wheat-based ethanol +by-product Sugarbeet-based ethanol Sugarbeet-based ethanol + by-product Whole plant with seeds Energy tree plantation Energy tree from traditional or energy forest

1.1 1.2 1.5 1.8 1.1 2.7 1.2 1.6 9 14 21

Energetic efficiency of some plant energy sources (BAI et al., 2002)

A szilárd biomassza energiaforrások begyûjtésének, szállításának és feldolgozásának energiaszükséglete kicsi, ami kedvezô energiahatékonysági mutatót eredményez. A táblázat számadatai alapján azt a következtetést vonhatnánk le, hogy a legjobb energiahatékonysági mutatóval az energiafa (hagyományos, ill. energiaerdôbôl) rendelkezik, azonban ezt az eredményt súlyozni kell azzal, hogy a hosszú vágásfordulójú telepített, vagy átminôsített energiaerdôknek számos olyan tulajdonsága van, ami túlmutat pusztán az energiatermelésen. Ilyen a rekreációs értéke, a természet-megôrzô és a biotóp-hálózatban betöltött szerepe, a diverzitás mértékét növelô hatása stb. Ezek mellett a hagyományos- és az energiaerdô fenntartásának jóval kisebb az energiaigénye, mivel nem jelennek meg azok a munkamûveletek, amelyek a rövid vágásfordulójú energetikai faültetvényeknél minden évben elengedhetetlenek: talajmûvelés, gyomszabályozás, egy-két évente a betakarítás stb. A folyékony bio-energiahordozók, mindenekelôtt a növényi olajok hagyományos termelési technológiáinak energetikai hatékonysága általában megfelelô, de a bioetanol termelés végsô energia output-input tényezôje nem haladja meg az 1.2-2.7 értéket és rosszul megválasztott, vagy ked­ve­ zôt­len energiapályák esetében még egynél kisebb értéket is felvehet. Ez az érték úgy alakulhat ki, hogy a fent bemutatott energiahatékonysági adatokat súlyozni kell az energiahasznosító berendezések hatásfokával, amely még szembetûnôbben mutatja, hogy a valódi felhasználás során milyen százalékban hasznosul a megtermelt energia. Energiahasznosító berendezés típusa

Hatásfok

Dízelmotor Benzinmotor Villanymotor Hagyományos gázkazán Hagyományos vegyes tüzelésû kazán (biomassza és fosszilis–szén) Faelgázosító kazán Szalmatüzelésû kazán Pelletkazán Kombinált kazán (pellet, apríték és egyéb növényi biomassza)

35–45% 25–37% 20–99% 60–80% 50–60% 85–90% 85–90% 95–98% 85–97%

Összehasonlító táblázat a különbözô energiahasznosító berendezések ha­ tásfokairól

Az energiamérleg szempontjából szintén fontos tényezô, hogy a biomas�sza energiahordozó elôállítására felhasznált energia mekkora része történik fosszilis energiahordozók felhasználásával.

The energy required for gathering, transporting and processing solid biomass energy sources is low, which results in a favorable energy efficiency indicator. On the basis of the figures in the table one could draw the conclusion that energy trees (from traditional or energy forests) show the highest energy efficiency, but this result should be weighed with the fact that planted or re-qualified energy forests with a long cutting rotation cycle have several characteristics that provide benefits beyond mere energy production. Such benefits include their recreational value, their role in nature conservation and in the biotope-network, their effect on the increase of biodiversity, etc. Beside these factors, the maintenance of traditional and energy forests requires much less energy input since those work processes that are indispensable for energy tree plantations with short rotation, such as tilling, weed regulation and yearly or two-yearly harvesting etc., do not occur here. The energy efficiency of traditional production technologies of liquid bio-energy sources, most of all plant oils, is generally sufficient, but the final outputinput factor of bio-ethanol production does not exceed 1.2-2.7, and in the case of poorly chosen or unfavorable energy courses, this rate may even drop below one. Such a low rate can result if the above energy efficiency data are recalibrated using data on the efficacy of the energy utilizing appliances, which serves to highlight even more conspicuously the rate at which the produced energy is utilized in the course of real consumption. Type of energy utilization appliance Diesel engine Petrol engine Electric engine Traditional gas boiler Traditional mixed combustion boiler (biomass and fossil – coal) Wood gasification boiler Straw burning boiler Pellet boiler Combination boiler (pellet, chippings and other plant biomass)

Efficacy 35 – 45% 25 – 37% 20 – 99% 60 – 80% 50 – 60% 85 – 90% 85 – 90% 95 – 98% 85 – 97%

Comparison of the efficacy of different energy utilization appliances

>

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

31

MBH

>

M BT

From the point of view of energy balance, another important factor is the proportion of fossil fuels used to produce biomass energy sources. Plant energy source and the converted end product Corn → alcohol Grass → alcohol Wood → alcohol Soya → diesel oil Sunflower → diesel oil

The fossil energy need of the conversion per one unit of end product + 29% + 45% + 57% + 27% + 118%

Fossil energy need for conversion of some plant energy sources (Pimentel, D., Patzek, T. W.)

From the table above we may conclude that, apart from the production of bio-diesel from sunflowers, the production of biofuels requires less fossil energy than the amount of energy produced. We have to add, though, that this is only the energy needed for their conversion. Specific energy price (3) as the third factor of utilizing energy sources of biomass origin, appears as the price to be paid by the consumer, independent of how much of the cost of production and logistics and taxes and profit are included in that price. Type of energy source Hardwood (acacia) Softwood (poplar) Straw Bio- or wood briquette Natural gas (domestic, including base price) District heating (Budapest)

Specific energy price (Ft/GJ) 530 – 1810 Ft/GJ 530 – 1430 FT/GJ 420 – 820 Ft/GJ 850 – 1300 Ft/GJ 3300 FT/GJ 3600 Ft/GJ

Table of comparison of the specific energy price of different energy sources (2008)

We must treat the specific energy price related to the national economy in this chapter, yet as a separate item. When using comparative calculations it is advisable to take into account virtual costs (such as environmental, health or, perhaps, longstanding incidental or external damages) which the market does not recognize at a given time or may recognize but not attach a cost to, but which in the long run may affect the market position of the energy source. The virtual cost affects, among other things, taxation connected to the use of the given energy source (in the EU the following taxes are already in use: energy source usage tax, CO2 and SO2 taxes, etc.). Such a way of calculating would realize the internalization of externalities that arise from carrying out given activities; a principle that economists involved in environmental management have been encouraging for a long time. As a consequence, renewable energy sources would gain a stable advantage over fossil energy sources. The relative state of the utilization technology (4) is a factor which may also influence the uptake of biomass as an energy source. If the general technical and technological level in the user’s environment is high and labor costs are also high, an obstacle to the introduction of the new energy source could be encountered when the comfort level of using the new energy source is considerably lower than that of fossil energy sources (e.g. log burning as opposed to gas burning). If the consumer can gain some financial advantage by using the new energy source and this advantage is greater than the disadvantage arising from the use of the consumer’s own

32

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

A növényi energiahordozó és az átalakított végtermék Kukoricából alkohol Fûbôl alkohol Fából alkohol Szójából dízel Napraforgóból dízel

Az átalakítás egy egység végtermékre vetített fosszilis energiaigénye + 29% + 45% + 57% + 27% + 118%

Egyes növényi energiahordozók átalakításának fosszilis energiaigénye (Pimentel, D., Patzek, T. W.)

A fenti táblázatból azt tudjuk kiolvasni, hogy a napraforgóból készített biodízelen kívül minden esetben a megtermelt energiánál kevesebb fosszilis energiát használnak fel a bioüzemanyagok gyártásához. Hozzá kell tenni, hogy ez csak az átalakítás energiaigénye. A fajlagos energiaár (3), mint a biomassza eredetû energiaforrások hasznosításának harmadik eleme, a fogyasztó által fizetendô árként jelenik meg, függetlenül attól, hogy abban mennyi a termelési illetve a logisztikai költség, mennyi az adó és mennyi a haszon. Energiahordozó típusának megnevezése Keményfa (akác) Puhafa (nyár) Szalma Bio- vagy fabrikett Földgáz (lakossági, alapdíjjal együtt) Távhô (Budapest)

Fajlagos energiaár (Ft/GJ) 530 – 1810 Ft/GJ 530 – 1430 FT/GJ 420 – 820 Ft/GJ 850 – 1300 Ft/GJ 3300 FT/GJ 3600 Ft/GJ

Összehasonlító táblázat a különbözô energiahordozók fajlagos energia­ áráról (2008)

Ebben a fejezetben, mégis külön tételként kell kezelnünk a nemzetgazdasági célú fajlagos energiaárat. Ennek összehasonlításakor végzett számításokban célszerû figyelembe venni olyan virtuális költségeket is (okozott környezeti, egészségügyi esetleg tartós járulékos kár), melyeket a piac az adott idôpontban még nem, vagy nem költségesített módon ismer el, de hosszabb távon az energiahordozó piaci pozíciót befolyásolhatja. A virtuális költség többek között az energiahordozó felhasználásával kapcsolatos adóztatást is befolyásolja (az EU-ban már használatosak: energiahordozófelhasználási adó, CO2-, SO2-adó stb.). Ez a számítási mód a környezetgazdálkodással foglalkozó közgazdászok

MBH

által régóta hangoztatott, adott tevékenységek megvalósítása következtében kialakuló externáliák internalizálását valósítaná meg. Ennek következtében a megújuló energiaforrások tartós elônyre tennének szert a fosszilis energiahordozókkal szemben. A hasznosítási technológia viszonylagos fejlettsége (4) is befolyásolhatja a biomassza, mint energiahordozó terjedését. Abban az esetben, ha a felhasználó környezetének általános mûszaki-technológiai színvonala magas és az élômunka drága, az új energiahordozó bevezetésének gátja lehet az, ha a felhasználás kényelmi foka lényegesen alatta marad a fos�szilis energiahordozókra jellemzôhöz viszonyítva (hasábfa-tüzelés a gáztüzeléssel szemben). Ha az új energiahordozóval a felhasználó gazdasági elônyre tehet szert, és ez az elôny nagyobb, mint a saját vagy a bérmunka felhasználása miatti hátrány, a biomassza-energiahordozók elterjedésére számíthatunk. Ehhez az értékelési ponthoz mindazonáltal hozzá kell tennünk azt, hogy nem biztos, hogy - az emberi egészséget teljességében tekintve - az optimális megoldás az, ha a kényelmet kiszolgáló rendszer teljes mértékben automatizált. Ez egyrészrôl a természettôl történô elszakadást eredményezheti, illetve az embert a teljes mozgásszegénység felé tereli, ami a civilizált világ emberét sújtó betegségek egyik alapgondja. Családi méretû berendezés típusa Gázkazán Hagyományos vegyes tüzelésû kazán (biomassza és fosszilis – szén)

Élômunka igény

Automatizálhatóság

nincs

teljes mértékû

nagyfokú

minimális

a betárolástól és a Faelgázosító kazán közepes hamueltávolítástól eltekintve közel teljes mértékû a betárolástól és a Szalmatüzelésû kazán nagyfokú hamueltávolítástól eltekintve közel teljes mértékû Pelletkazán minimális közel teljes mértékû a használt biomasszától a használt biomasszától Kombinált kazán (pellet, apríték és függôen a minimálistól a függôen a közepestôl a közel egyéb növényi biomassza) nagyfokúig teljes mértékûig

Összehasonlító táblázat a különbözô energiahasznosító berendezések élômunka igényérôl és automatizálhatóságáról

A gazdasági és az élômunka-felhasználási hasznosság nagyban függ attól, hogy a társadalom hogyan értékeli a megújuló energiahordozók felhasználását. Hosszú távú politikai döntésekre alapozott ár- és adópolitikával ebben a kategóriában jelentôsen befolyásolható az új technológia megítélése. Végsô konklúzióként azt vonhatjuk le, hogy a teljes értékelési rendszert tekintve a fás szárú energianövények által elôállított biomassza, illetve az ebbôl nyert energia bizonyul a legkecsegtetôbb alternatívának a fos�szilis energiahordozókkal szemben. Ezt az eredményt hatványozza még Magyarország kitûnô mezôgazdasági potenciálja. Természetesen az energetikai faültetvények területeinek kiválasztásakor csak azok a rossz adottságú termôterületek jöhetnek szóba, amelyek fekvésük, vízgazdálkodásuk, humusztartalmuk stb. miatt, nem alkalmasak gazdaságos élelmiszer- és takarmány-termesztésre. Mindenképpen el kell kerülni azt a helyzetet, amibe a bioetanol- és a biodízel programok kerültek azzal, hogy a közvélemény körében szembekerültek az élelmiszer-termeléssel. Az adottságaink megvannak ahhoz, hogy energiafüggôségünket és környezetterhelô energiatermelésünket egy jól mûködô biomassza termékpályával nagymértékben csökkentsük. Ettôl a ponttól kezdve ez más csak szándék és tett kérdése. ■

M BT

labor or from the requirement to engage paid workers, one can expect the use of biomass energy sources to spread. We must add to this evaluation, though, that it may not be the optimal solution – considering human health as a broader state of wellness – if the system which contributes to one’s comfort is completely automated. This may not only result in a complete disconnect from nature but it may also cause people to become more inactive, which is a basic cause of many or even most illnesses of the civilized world. Type of (suitable for family) appliance Gas boiler Traditional combination boiler (biomass and fossil energy sources – coal) Wood gasification boiler Straw fired boiler Pellet boiler Combination boiler (pellet, chippings and other plant biomass)

Living labor requirement none high

Possibility of automation Complete Minimal

nearly complete - apart from storage and removal of ash nearly complete - apart from high storage and removal of ash minimal nearly complete from medium to nearly from minimal to high depending on the complete depending on the biomass used biomass used medium

Comparison table of the labor requirements and possibility of automation of different energy utilizing appliances

The utility from the perspective of the economy and human labor use largely depends on how society values the use of renewable energy sources. A positive evaluation of the new technology can be influenced significantly through pricing and taxing policies based on long-term political decisions. As a final conclusion we can state that, in view of the complete evaluation, biomass and the energy produced from woody plants prove to be the most promising alternatives to fossil energy sources. This positive result is multiplied by Hungary’s excellent agricultural potential. Naturally, at the selection of energy tree plantation sites only those poorer quality croplands that, because of their location, water management issues, humus content etc. are not suitable for economically viable food and feed production should be considered. We must avoid at all costs the situation that arose with bio-ethanol and biodiesel programs - how they became perceived to be in opposition to food production in the public eye. We have the capability to greatly decrease our energydependence and environmentally-damaging ways of energy production with the help of a well-working biomass product chain. From this point on, it is only a question of putting theory into action

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

33

nemzetközi

International

> C  har l es E . Schmidt, Tho mas R . Ca rd, Be rnhard K ieh l

Komposztálási kísérletek

a voc kibocsátás kontrolljának értékelésére Technológiaértékelés annak megállapítására, hogy a komposztáló üzemek összes illékony szerves vegyület kibocsátása mennyire felel meg a kaliforniai körzetek levegôminôségi elôírásainak.

A z e m issziómér ése k e t a takaróanyag tetején és közvetl en ü l a l atta vé g ezté k el / E m i s s i on s me a su r emen ts were taken on top of and belo w th e pil e c over

34

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

K

aliforniában számos le­ve­gô­mi­ nô­ségi körzet ír elô szabályozásokat, illetve tervezi ezek bevezetését, a különbözô komposztáló üzemek illékony szerves vegyület (volatile organic compound, VOC) kibocsátására vonatkozóan. A Déli Partvidéki Levegôminôségi Ellenôrzési Körzet (South Coast Air Quality Management District, SCAQMD) 2003-ben vezette be a szabályozást. Ezek közé tartozik 1133. számú rendelkezés a „Komposztáló és komposztáláshoz kapcsolódó üzemek általános adminisztrációs elôírásairól”, a 1133.1 számú rendelkezés a „Forgácsoló és aprító tevékenységekrôl”, valamint a 1133.2 számú rendelkezés a „Komposztáló üzemekkel együttmûködô telepek kibocsátásának csökkentésérôl”. A San Joaquin Valley Levegôszennyezési Ellenôrzô Körzet (San Joaquin Valley Air Pollution Control District, SJVAPCD) bevezette a 4565. számú rendelkezést, amely olyan komposztáló üzemekre vonatkozik, amelyek kizárólag vagy részben szennyvíziszapokkal, állati trágyákkal vagy baromfitrágyával foglalkoznak (beleértve az adalékanyagokat, amelyek nagyrészt zöldhulladékokból származnak). A 4566. számú rendelkezés,

nemzetközi

amely még csak tervezetként készült el, (ld. Komposztálóüzemek kibocsátásának ellenôrzése: Controlling Composting Emissions, BioCycle 2009. január), a zöldhulladékok komposztálására fog vonatkozni. Ezen rendelkezések közös minimum követelménye a VOC mérséklésére vonatkozó intézkedés bevezetése, amelynek értelmében a kibocsátást legalább 80 százalékkal kell csökkenteni. Annak érdekében, hogy a mérséklés sikere mérhetô legyen, a SCAQMD meghatározta az ’alap életciklus kibocsátási tényezôket’ (baseline life cycle emission factors) a nem szabályozott prizmás komposztálás kibocsátására vonatkozóan. Az ehhez a levegôkörzethez tartozó komposztálóüzemek az elôírások betartása érdekében jelenlegi mûködésük megváltoztatására kényszerülhetnek. A SCAQMD adatokat gyûjtött és tett közzé a zöldhulladékok komposztálásának és szennyvíziszapok/ zöldhulladékok komposztálásának kibocsátási értékeirôl. A zöldhulladék értékek mind egység alapú kibocsátási adat formájában (szennyezôanyagok óránként ezer négyzetlábon fontban meghatározva (lbs/hr-1,000 ft2) (ford. megjegyz.: 1 láb = 30,48 cm, 1 lb, illetve font = 453,6 g) mind pedig a teljes komposztálási ciklusra vonatkozóan meghatározásra kerültek (a prizmában egy tonna anyag után kibocsátott szennyezôanyagok fontban meghatározva (lbs/ton). A szennyvíziszap/zöldhulladék értékek kizárólag a teljes ciklusra lettek meghatározva, egység alapú értékeket nem adnak meg. A kibocsátási adatokat az 1. számú táblázat foglalja össze. A folyamat körülményei Zöldhulladék Ôsz (lbs/hr-1,000ft2) SCAQMD 2 nap SCAQMD 14 nap SCAQMD 45-70 nap Tél (lbs-1000 ft2) SCAQMD 2 nap SCAQMD 14 nap SCAQMD 45-70 nap Teljes ciklus (lbs/tonna) SCAQMD komposztálás EF SCAQMD utóérlelés EF Feltételezett teljes ciklus Szennyvíziszapok SCAQMD szennyvíziszapok (lbs/ tonna)

0,368 0,226 0,079 0,28 0,21 0,079 3,44 0,4 3,84 1,78

1 . t á b lá zat: SCAQMD k om poszt s z é n h id r o g én k iboc sá tási adatok

„A tanulmányok eredményei alapján elmondható, hogy a komposztálókban a diffúz légszen�nyezés 90%-a megakadályozható.”

International

Charles E. Schmidt, Thomas R. Card and Bernhard Kiehl

Composting trials evaluate Voc emissions control Technology evaluated for its ability to comply with California air quality districts’ limits on total volatile organic compound emissions from composting operations.

Several air quality districts in California have adopted, or are set to propose, regulations to control volatile organic compound (VOC) emissions from various composting operations. South Coast Air Quality Management District (SCAQMD) adopted its rules in 2003. These include Rule 1133, Composting and Related Operations-General Administrative Requirements; Rule 1133.1, Chipping and Grinding Activities; and Rule 1133.2, Emission Reductions from Co-Composting Operations. San Joaquin Valley Air Pollution Control District (SJVAPCD) adopted Rule 4565, which covers composting operations whose throughput consists entirely or in part of biosolids, animal manure or poultry (including amendments, typically derived from green waste). Rule 4566, which is in draft form (see “Controlling Composting Emissions,” BioCycle January 2009), will apply to green waste composting. A common minimum requirement in these regulations is implementation of a mitigation measure demonstrating a VOC reduction of at least 80 percent. To be able to assess success in respect to this mitigation goal, SCAQMD has established “baseline life cycle emission factors” for emissions from uncontrolled windrow composting. Composting facilities in these air districts Process Conditions Green Waste Fall (lbs/hr-1,000ft2) SCAQMD 2-day SCAQMD 14-day SCAQMD 45-70-day Winter (lbs-1,000ft2) SCAQMD 2-day SCAQMD 14-day SCAQMD 45-70-day Full Cycle (lbs/ton) SCAQMD composting EF SCAQMD curing EF Assumed full cycle Biosolids SCAQMD biosolids (lbs/ton)

0.368 0.226 0.079 0.28 0.21 0.079 3.44 0.4 3.84 1.78

Table 1. SCAQMD compost hydrocarbon emission data

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

> 35

nemzetközi

>

International

may need to change current operations to comply with these rules. SCAQMD has collected and published data on green waste composting and biosolids/ green waste composting emissions. The green waste values are provided in both a unit emission factor form (pounds of pollutant per hour and per 1,000 square feet (lbs/hr-1,000 ft2) and for a total compost cycle (pounds of pollutant emitted per ton of material in the windrow (lbs/ton). The biosolids/green waste numbers are for full cycle only; no unit emission factor values were provided. Table 1 summarizes those emissions factors. The sampling technology utilized by SCAQMD was direct measurement, a modified USEPA flux chamber technology. The hydrocarbon sample collection and analysis, for the most part, was per SCAQMD Method 25.3 for total nonmethane non-ethane organic (TNMNEO) compounds by cold water trap and canister analysis. Table 2 summarizes both the SCAQMD and SJVAPCD requirements. The accepted life cycle emission factors set by SCAQMD for windrow composting of green waste are 4.75 lbs TNMNEO/ton. The accepted life cycle emission factors for green waste/ biosolids windrow composting are 1.78 lbs TNMNEO/ton. The compost emissions from SCAQMD data appear unrealistically low, and are significantly outside other published data sets. One technology being evaluated for its effectiveness in reducing VOC emissions in relation to baseline emission factors and emission reduction targets is the GORE™ Cover Composting System (GORE System). Regulation

Requirement

Rule 1133.1 80% voc mitigation compared to baseline emission factor.

Of 4.75 lbs/ton for green waste composting Of 1.78 lbs/ton for biosolids cocomposting

Rule 4565 Implement at least four Class One mitigation measures in addition to one Class Two mitigation measure for active composting.

Maintain an oxygen concentration of > 5% in every active and curing compost pile Maintain the moisture content between 40% and 70% Cover all active compost piles within 3 hours of each turning with a waterproof covering Cover all curing compost piles within 3 hours of each turning with a waterproof covering Implement an alternative Class Two mitigation measure that demonstrates > 80% reduction in VOC emissions

Rule 4566 (draft April 2008) Implement at least five Class One mitigation measures in addition to one Class Two mitigation measure for active composting.

Maintain an oxygen concentration of > 5% in every active and curing compost pile Maintain the moisture content between 50% and 60% Cover all active compost piles within 3 hours of each turning with a waterproof covering Cover all curing compost piles within 3 hours of each turning with a waterproof covering Maintain active compost in the temperature range of 130°F to 140°F Implement an alternative Class Two mitigation measure that demonstrates > 80% reduction in VOC emissions

Table 2. Summary of regulations

36

Biohulladék

Rendelkezés

Követelmények

1133.1. sz. rendelkezés 80 %-os VOC csökkentés az alap kibocsátási tényezôkhöz viszonyítva

4,75 lbs/tonna zöldhulladék komposztálásakor 1,78 lbs/tonna szennyvíziszapok együttkomposztálásakor

4565. sz. rendelkezés Egy Második Osztályú csökkentési intézkedésen felül legalább négy Elsô Osztályú csökkentési intézkedés megvalósítása az aktív komposztálás esetén

> 5% oxigén koncentráció fenntartása minden aktív és utóérlelés alatt lévô komposzthalom esetében A nedvességtartalom 40 és 70 % között tartása Minden aktív komposzthalmot keverés után 3 órán belül le kell takarni vízálló takaróanyaggal Minden utóérlelés alatt lévô komposzthalmot keverés után 3 órán belül le kell takarni vízálló takaróanyaggal Egy Második Osztályú alternatív csökkentési intézkedés megvalósítása, amely ≥ 80 %-os VOC csökkenést mutat

4566. sz. rendelkezés (2008. áprilisi tervezet) Egy Második Osztályú csökkentési intézkedésen felül legalább öt Elsô Osztályú csökkentési intézkedés megvalósítása az aktív komposztálás esetén

≤ 5% oxigén koncentráció fenntartása minden aktív és utóérlelés alatt lévô komposzthalom esetében A nedvességtartalom 50 és 60 % között tartása Minden aktív komposzthalmot keverés után 3 órán belül le kell takarni vízálló takaróanyaggal Minden utóérlelés alatt lévô komposzthalmot keverés után 3 órán belül le kell takarni vízálló takaróanyaggal Minden aktív komposzt 130F és 140F közötti hômérsékleten tartása Egy Második Osztályú alternatív csökkentési intézkedés megvalósítása, amely ≥ 80 %-os VOC csökkenést mutat

2. táblázat: R en d el kezé s ek ös s zef og l a l á s a

A SCAQMD által alkalmazott mintavételi technológia közvetlen mérés volt, egy módosított USEPA átáramlási kamrás technológia. A szénhidrogén mintavétel és elemzés legnagyobbrészt a SCAQMD 25.3 módszer alkalmazásával történt hideg vizes csapdával és fémdobozos elemzéssel, amely során az összes nem metán és nem etán szerves vegyületeket (TNMNEO) vizsgálták. A 2. számú táblázat összefoglalja a SCAQMD és a SJVAPCD követelményeket. A SCAQMD által jóváhagyott életciklus kibocsátási tényezô zöldhulladékok prizmás komposztálása esetén 4,75 lbs TNMNEO/tonna. A jóváhagyott életciklus kibocsátási tényezô zöldhulladék/ biológiai eredetû anyagok prizmás komposztálása esetén 1,78 lbs TNMNEO/ tonna. A SCAQMD adatok alapján a komposztálási kibocsátás valótlanul alacsonynak tûnik, és jelentôsen eltér más publikált adatoktól. A GORE™ Cover komposztáló rendszer (GORE Rendszer) az egyik olyan technológiai megoldás, amelyet kiértékeltek abból a szempontból, hogy mennyire hatékony a VOC kibocsátás csökkentése területén tekintettel az alap kibocsátási tényezôkre és a kibocsátás csökkentésére vonatkozó célkitûzésekre. A kísérleti szinten végrehajtott értékelés célja az volt, hogy megmérjék a diffúz légkibocsátást a teljes VOC arányá-

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

ban, ahogy az meghatározásra került a SCAQMD módosított átáramlási kamrás technológiával és a SCAQMD 25.3 TNMNEO vegyületeket vizsgáló módszerrel a komposztáló üzemek életciklusára vonatkozóan, valamint hogy megvizsgálják a takarórendszer kontroll hatékonyságát. A GORE Rendszer egy különlegesen tervezett expandált PTFE membránt alkalmaz (a GORE-TEX® ruházatokhoz hasonlóan), amely két erôs poliészter réteg közé van laminálva. A vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy a GORE Rendszer megfelel a szigorú VOC kibocsátási kontroll céloknak mind a zöldhulladékokra vonatkozóan (SJVAPCD 4566. számú rendelkezéstervezet) mind a szennyvíziszapok együttkomposztálására vonatkozóan (SCAQMD 1133.2. számú Rendelkezés, SJVAPCD 4565. számú Rendelkezés). Ezt a kontrollértéket úgy határozták meg, hogy összehasonlították a takaróanyag alatt mért átáramlási értékeket a takaróanyagon mért átáramlási értékekkel. Teszt módszerek A kibocsátási teszteket szennyvíziszap és faapríték keverékén, szennyvíziszap és zöldhulladék keverékén és zöldhulladék komposzton végezték el két helyszínen. A diffúz légkibocsátás meghatározásához a VOC vagy TNMNEO vegyü-

nemzetközi

let kibocsátás méréseit a teszt prizmák több pontján, a GORE takaróanyag tetején, a komposztálási ciklus kulcsfontosságú és reprezentatív napjain végezték el, mind az intenzív komposztálási mind a utóérési fázisokban, így a folyamat teljes ciklusára feltérképezték az életciklus kibocsátásokat, majd a kibocsátást feljegyezték nyersanyag ’per tonna’ egységben. A tesztelés alatt a teljes komposztálási ciklus során mérték a takaróanyagon a kibocsátást, valamint méréseket végeztek a takaróanyag eltávolításával a prizma lebontásakor, bekeverésekor és a keverést követôen. A TNMNEO vegyületek kontroll hatékonyságát úgy határozták meg, hogy átáramlási kamrákat helyeztek el a takaróanyag alatt, majd megmérték a komposzt kibocsátását a takaróanyag alatt és közvetlenül a prizma felszínén, majd kiszámították a kibocsátási arányokat a takaróanyag felett összehasonlítva a takaróanyag alatti komposzt kibocsátással, és mindezt a potenciális kibocsátás százalékos kontrolszámaként határozták meg. A SCAQMD által módosított EPA felszíni kibocsátás izolációs átáramlási kamra technológiát alkalmazták, hogy az üzemi kísérletekben értékeljék a komposztálás kibocsátását. Kibocsátási mintavételezés Az elsô tesztet 2005 nyarán végezték Kalifornia déli részén, a jelentésben 1. számú helyszínként megnevezett helyen. Ez csak egy ellenôrzô szûrôteszt volt, és csak a komposztálási ciklus közepérôl szolgáltatott adatokat korlátozott mennyiségben. Ebbôl a tanulmányból nem lehetett a teljes életciklus kibocsátásra következtetni. Azonban a teszt célkitûzését sikerült megvalósítani, hiszen a tesztelés tervezete a ’proof of concept’ elvén alapult, amely során a GORE technológia kontrollhatékonyságát értékelték. 2007 telén Washington államban a 2. számú helyszínen egy átfogóbb tesztet hajtottak végre, amely során meghatározták az életciklus kibocsátásokat, valamint a kontrollhatékonyságot. Két levegôztetett statikus GORE Rendszerû komposztprizmát építettek az 1. számú helyszínen. Az egyikben zöldhulladékot, a másikban szennyvíziszap és zöldhulladék keverékét

International

The goal of the assessments, conducted at pilot-scale, was to measure the fugitive air emissions of total VOCs, as determined by the SCAQMD modified flux chamber technology and the SCAQMD Method 25.3 for TNMNEO compounds over the lifecycle of the composting operation, and to assess the control efficiency of the cover system. The GORE System uses a specially designed expanded PTFE membrane (similar to the one used in GORE-TEX® garments) laminated between two strong polyester layers. The results from these investigations indicate that the GORE System is able to meet strict VOC emission control goals for green waste (SJVAPCD Draft Rule 4566) as well as for biosolids cocomposting (SCAQMD Rule 1133.2, SJVAPCD Rule 4565). This control value was determined by comparing the under the cover flux measurements with the on the cover flux measurements.

„A kutatások eredményei alapján elmondható, hogy a GORE Rendszer mind a zöldhulladék mind pedig a szennyvíziszap együttkomposztálás esetén megfelel a szigorú VOC kibocsátással kapcsolatos elôírásoknak.”

Test methods Emissions testing was done with biosolids/ wood chip mixtures, biosolids/
green waste and green waste only at two facilities. Fugitive air emissions were determined by measuring the emissions of VOCs or TNMNEO compounds at multiple locations on the test piles on top of the GORE cover on key and representative days of the composting cycle for both composting and finishing phases, plotting the life cycle emissions for the process over the full cycle, and computing the emissions on a “per ton” basis of feedstock. Testing included measuring emissions on the cover throughout the composting cycle, with the cover removed at pile breakdown and mixing, and after pile mixing. The control efficiency of TNMNEO compounds was determined by burying flux chambers under the cover, measuring emissions of the compost under the cover and directly on the pile surface, and then expressing the ratio of the emissions measured on top of the cover to the compost emissions below the cover, all expressed as percent control of the potential to emit. SCAQMD-modified EPA surface emission isolation flux chamber technology was used to evaluate composting emissions during the field trials. EMISSIONS SAMPLING The first test was conducted in the summer of 2005 in southern California at a location called Site 1 in this report. This was just a screening test, so only mid-compost cycle data was taken on a limited basis; full life cycle emissions could not be generated from this study. However, the test objective was achieved since the testing design was a “proof of concept” approach where the control efficiency of the GORE technology

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

37

>

nemzetközi

>

International

was evaluated. A more complete test was conducted in Washington State during the winter of 2007 at a location called Site 2, where life cycle emissions were determined as well as control efficiency. Two aerated static GORE System piles were constructed at the Site 1 facility. One pile was composting green waste and one was composting biosolids/green waste. The control was a nonaerated windrow that was composting green waste per Site 1 standard operating procedures. These data were collected only to generate unit emission rates. The test was not designed to accurately measure full compost cycle emissions. Green waste composting was evaluated at Site 1 by constructing two test piles with different start dates, and testing fugitive air emissions through the cover on key days: at 28 days in the composting cycle (end of GORE Phase I composting); with the cover removed; and on the green waste compost after compost mixing. Emissions data were used to compose an emissions profile and emissions estimate for study compounds for the green waste composting cycle. Tests at Site 2 were intended to generate data that would accurately represent full cycle emissions. The test took place during the winter of 2007. The compost mix consisted of biosolids mixed with woodchips and overs. Table 2 provides a summary of the pile volume and mix metrics. The typical GORE System operations mode consists of three phases: Phase I — 28 days; Phase II — 14 days; and Phase III — 14 days. Test conditions Biosolids delivered to Site 2 were observed to be partially frozen when dumped from the trucks. The biosolids, wood chips and overs were mechanically mixed in small batches using a tractor-powered mixer device designed for mixing and delivering livestock feed. Total amount of material was 92.4 lbs of biosolids and 156.6 lbs of amendment. The pile was built with a front-end loader from the small mix batch piles and covered with the GORE cover three days after arriving on site. The initial pile volume was 365.4 cubic yards; density was 1,363 lbs/cy (50.5 lbs/sq. ft.). Due to the cold ambient temperatures and cold (frozen) biosolids, the compost mix was slow to achieve operating temperature. The pile did not achieve a 55 °C core temperature until five days later. Based on the temperature profile, Day 1 of the compost cycle was chosen to be three days after mixing. The normal pile operating temperature was not achieved until 10 days after the initial covering. The pile was operated in three phases. It was aerated by a positive pressure blower, which

38

Biohulladék

komposztáltak. A kontroll egy nem levegôztetett prizma volt, amelyben az 1. számú helyszín standard mûködési folyamatai alapján zöldhulladékot komposztáltak. Ezeket az adatokat kizárólag az egység kibocsátási ráta meghatározására gyûjtötték. Ezt a tesztet nem arra tervezték, hogy pontosan mérhetô legyen a teljes komposztálási ciklus kibocsátása. A zöldhulladékok komposztálását az 1. számú helyszínen értékelték két teszt komposztprizmát hozva létre különbözô indítási dátummal. A takaróanyagon átáramló diffúz légkibocsátást a kulcsnapokon mérték: a komposztálási ciklus 28. napján (a GORE Rendszernél ez az 1. fázis vége) a takaróanyag eltávolításával, és zöldhulladékok komposztálásakor a komposzt keverése után. A kibocsátási adatok felhasználásával egy kibocsátási profilt és kibocsátási becslést hoztak létre, hogy a zöldhulladékok komposztálási ciklusa során kibocsátott vegyületeket tanulmányozzák. A 2. számú helyszínen végzett tesztek azt a célt szolgálták, hogy olyan adatokat gyûjtsenek, amelyek pontosan bemutatják a teljes ciklus kibocsátását. A tesztet 2007 telén végezték. A komposztkeverék szennyvíziszapból állt, amely faaprítékkal és rostálás után visszamaradt anyaggal volt keverve. A 2. számú táblázat bemutatja a prizma nagyságát és a keverék összetételét. Egy szabványos GORE rendszerû

mûvelet folyamata három fázisból áll: 1. fázis – 28 nap, 2. fázis – 14 nap, 3. fázis – 14 nap. A tesztelés körülményei A megfigyelések szerint a 2. számú helyszínre szállított szennyvíziszapot részben fagyott állapotban rakodták le a teherautókról. A szennyvíziszapot, faaprítékokat és rostamaradékot mechanikusan megkeverték kisebb adagokban egy traktorral üzemeltetett keverôeszköz segítségével, amelyet eredetileg állati takarmány keverésére és szállítására terveztek. Az anyag teljes mennyisége 92,4 lbs (font) szennyvíziszapból és 156,6 lbs (font) adalékanyagból állt. A prizmát egy homlokrakodóval építették fel a kisméretû kevert egységekbôl, majd GORE takaróanyaggal fedték le a helyszínre érkezés után három nappal. A komposzthalom kiindulási térfogata 365,4 köbyard (ford. megjegyz.: 1 yard = 0,914 m); sûrûsége 1,363 lbs/cy (50,5 lbs/sq. ft.) volt. Az alacsony környezeti hômérséklet és a hideg (fagyott) szennyvíziszap miatt a komposztkeverék lassan érte el a mûködési hômérsékletet. A halom csak öt nap múlva érte el az 55 °C maghômérsékletet. A hômérsékleti jellemzôk miatt a komposztálási ciklus 1. napjaként a keverést követô harmadik napot választották. A prizma a normál mûködési hômérsékletet csak tíz nappal a kezdeti letakarás után érte el.

A G ore R end s z e r é rté k e lés e a VOC c s ö k k e n té s hat ék o n y s á g a a l a p j á n . A z ü z e m i kísérleteket s o r á n z ö l dhu l l a dék é s s t r u k t ú r a a n ya g g a l k e v e rt s z e n n y v í z i a s z p kom posztokat vizs g á lta k / Th e GORE c o v e r e d c o m p o s t i n g s y s t e m wa s e va l u at e d for its effec t i v e n e s s i n r e d u c i n g VOC e m i s s i o n s . F i e l d t r i a l s w e r e d o n e w i th g r e e n waste only, a n d b ios ol id s w ith a m en d m en ts .

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

nemzetközi

A komposztáló prizma mûködése során három érlelési fázison ment keresztül. A levegôztetés egy pozitív nyomású fúvóval történt, amelyet a GORE cég személyzete mûködtetett. Az 1. fázis névlegesen 28 napig tartott, a 2. és 3. fázis pedig 14-14 napig. A komposztprizmát mindegyik fázisnál letakarták, bár a legtöbb GORE rendszerû komposztáló berendezésnél a 3. fázis alatt nem alkalmaznak takarást. Mindegyik fázis között a halmot homlokrakodó segítségével lebontották, majd újraépítették. A komposztot kizárólag a rakodógép forgatta meg, további keverésekre nem került sor. A kibocsátási mintavétel a komposztálás 2. napján kezdôdött. Az alapmintavételi program alapján hat mintát vettek a takaróanyag felszínén (4 minta a felsô részrôl, 2 az oldaláról). A mintákat egymást követôen három helyrôl vették. Ugyanazokról a helyekrôl vették a mintákat minden mintavételezési napon. Ezen felül még kettô mintát vettek az átáramlási kamra segítségével, amely a takaróanyag alatt helyezkedett el. Az egyes fázisok közötti átmeneti periódusokban mintákat vettek a takaróanyagon a meg nem mozgatott komposzt felszínén, valamint a rakodógép által átmozgatott komposzt felszínén az átmozgatás után és az újonnan kialakított komposzthalmon még lefedés elôtt. A takaróanyag eltávolítása miatti további kibocsátás nem volt számottevô, hiszen a le nem fedett idôperiódus általában mindössze néhány óra volt. Az összes mintavételre elég hideg külsô hômérsékleti viszonyok között ke-

rült sor 0 °C és 10 °C között. Mindez nem befolyásolta az adatok minôségét, a mintavételt, a minta tárolását, szállítását és elemzését. Amikor az 1. fázis után a takaróanyagot eltávolították, észrevehetôen alacsony minôségû volt a keverés. Nagyméretû, (25 cm átmérôjû) össze nem kevert szennyvíziszap darabokat lehetett látni. Ezen kívül egy csillogó réteg össze nem kevert szennyvíziszap fedte be a halom felszínét két mintavételi hely alatt. A rossz keverés általában megnövekedett VOC-t eredményez a komposztálási folyamat során. Így ezek a tesztkörülmények a lehetô legros�szabb forgatókönyvet mutatják be. Kibocsátási adatok Szigorú üzemi és laboratóriumi mi­ nô­ségellenôrzési gyakorlatot alkalmaztak, hogy biztosítsák a terepminták megfelelô vételezését és elemzését az 1. számú és 2. számú helyszínen készült vizsgálatokhoz. Az összes szerves vegyület laboratóriumi minôségellenôrzéséhez hozzátartozott az üzemi minták kétszer történô elemzése, vakpróbás meghatározás, valamint négypontos kalibrációs görbék módszerének használata. Az összes módszer minôségellenôrzött tesztelése a módszer meghatározásával zajlott, és az adatok elfogadható laboratóriumi módszert mutattak. A közzétett életciklus kibocsátási tényezôk (SCAQMD): 4,75 lbs TNMNEO tonnánként zöldhulladékok esetében, és 1,78 lbs TNMNEO tonnánként szennyvíziszap és zöldhulladék keverékének komposztálása esetén. Az 1. számú

International

was operated per GORE staff direction. Phase 1 was nominally 28 days, Phase 2 and Phase 3 were 14 days each. The pile was covered for each phase, although most GORE System composting installations do not cover the Phase 3 operation. The pile was broken down and rebuilt using a front-end loader between each phase. It was decided not to provide any additional mixing besides that provided by the loader handling the solids. Emissions sampling was initiated on compost Day 2. The base sample program was to take six samples from the cover surface (4 top and 2 sides). These samples were taken sequentially from three locations. The same locations were used for each sample day. In addition, two samples were taken from flux chambers located below the cover. During the transition periods between phases, samples were taken from the uncovered but undisturbed surface and the disturbed surface after handling by the loader, as well as the newly placed material prior to covering. The additional emissions caused by removing the cover were inconsequential because the uncovered transition period was normally only a few hours. All sampling was completed under fairly cold ambient conditions with temperatures ranging from 0°C to 10°C. This had no effect on data quality as far as sample capture, storage, shipment and analysis. When the cover was removed after 
Phase I, there was noticeable poor mixing. Large chunks (25 cm in diameter) of unmixed biosolids were observed. In addition, a sheen of unmixed biosolids coated the surface of the pile under two of the sampling locations. Poor mixing typically results in elevated VOCs generation from the composting process. Thus these test conditions represent a worst case scenario. Emissions data Rigorous field and laboratory quality control (QC) procedures were used to insure the proper collection and analysis of field samples from the studies conducted at both Site 1 and Site 2. Total organic compound QC in the laboratory included duplicate analysis of field samples, method blank determinations and method response to four-point calibration curves. All method QC testing was with method specifications, and these data indicate acceptable laboratory method performance. The published life cycle emission factors (SCAQMD) are 4.75 lbs TNMNEO per ton of green waste and 1.78 lbs TNMNEO per ton of biosolids/green waste compost. Only unit surface emission values (lbs/ hr-1000 ft2) were produced from the pilot at Site 1 (thus baseline emission factors could not be reported). A comparison of

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

39

>

nemzetközi

>

International

surface emissions, however, is possible with this data set. The green waste surface flux or emissions value for Day 28 compost was 0.00149 lbs/hr-1000 ft2, which is comparable to the SCAQMD criteria of 0.079 lbs/ hr-1000 ft2. This is a demonstrated control efficiency of about 98 percent. Likewise the biosolids/green waste surface flux value for Day 28 compost was 0.00802 lbs/ hr-1000 ft2. Unfortunately, there is not a comparison value for biosolids emission control in emission units. The results from this first field testing effort demonstrated that the fugitive air emissions from green waste and biosolids composting using the GORE System were less than 10 percent of the SCAQMD baseline emission rate values (lbs/hr-1000 ft2). At Site 2, the biosolids/woodchips and overs “on top of the cover” surface flux values ranged from 0.0024 lbs/hr-1000 ft2 to 0.0236 lbs/hr-1000 ft2. The “under of the cover” surface flux values ranged from 0.0475 lbs/hr-1000 ft2 to 0.921 lbs/ hr-1000 ft2. Since life cycle emissions were developed from these emission rate data and compost metric information, comparable life cycle emissions data (lbs/ton) can be compared to SCAQMD criteria. The biosolids/woodchips emissions were 0.20 lbs/ton as measured on the cover (multiple tests per pile per multiple days in the life cycle assessment) as compared to a 3.69 lbs/ton life cycle emissions as determined under the cover, or a 95 percent control of fugitive emissions from the life cycle process. This is also compared to the SCAQMD life cycle emission criteria of 1.79 lbs/ ton for a demonstration of 89 percent control. These studies show better than a 90 percent control of fugitive air emissions from compost operations for biosolids/wood chip, biosolids/green waste and green waste mixtures. The results from these investigations indicate that the GORE System is able to meet strict VOC emission control goals for green waste (SJVAPCD Draft Rule 4566) as well as for biosolids cocomposting (SCAQMD Rule 1133.2, SJVAPCD Rule 4565). Charles E. Schmidt, PhD is with CE Schmidt Consulting located in Red Bluff, California. Thomas R. Card, PE is with Environmental Management Consulting in Enumclaw, Washington. Bernhard Kiehl is with W.L. Gore & Associates, Inc. in Elkton, Maryland. „Reprinted with permission from BioCycle, April 2009; for information about BioCycle magazine, visit www.biocycle.net.”

40

Biohulladék

helyszín próbatesztje alapján csak egység alapú felszíni kibocsátási értékeket határoztak meg (lbs/hr-1000 ft2) (így alap kibocsátási tényezôkrôl nem volt lehetôség beszámolni.) A felszíni kibocsátás összehasonlítása azonban lehetséges evvel az adathalmazzal. A zöldhulladékok esetében a komposztálás 28. napján a felszíni átáramlási vagy kibocsátási értékek 0,00149 lbs/hr-1000 ft2 értékben lettek meghatározva, amely hasonló a SCAQMD kritériumok 0,079 lbs/hr-1000 ft2 értékeihez. Mindez bizonyíthatóan mintegy 98 százalékos kontrollhatékonyságot mutat. Ehhez hasonlóan a szennyvíziszap és zöldhulladék keverékénél a komposztálás 28. napjáról származó felszíni átáramlási adatok 0,00802 lbs/hr-1000 ft2-ben lettek meghatározva. Sajnálatos módon nem áll rendelkezésre kibocsátási egységre vonatkozó összehasonlítási érték a szennyvíziszapokkal kapcsolatosan. Ez a most elôször végrehajtott, üzemi tesztelési projekt azt mutatja, hogy a zöldhulladékok és szennyvíziszapok komposztálása esetén GORE Rendszer használatával a diffúz légkibocsátás kevesebb mint 10 százaléka a SCAQMD alap kibocsátási értékeinek (lbs/hr-1000 ft2). A 2. számú helyszínen a szennyvíziszap és faapríték, valamint rostamaradék anyagok ’takaróanyag tetején’ mért felszíni átáramlási értékei 0,0024 lbs/hr-1000 ft2 és 0.0236 lbs/hr-1000 ft2 között mozogtak. A ’takaróanyag alatti’ felszíni átáramlási értékek 0,0475 lbs/hr1000 ft2 és 0,921 lbs/hr-1000 ft2 között voltak. Mivel ezekbôl a kibocsátási ráta adatokból és a komposzt metrikus információiból életciklus kibocsátási adatokat határoztak meg, a hasonló életciklus kibocsátási adatok (lbs/tonna) összehasonlíthatóak a SCAQMD kritériumokkal. A szennyvíziszap és faaprítékból készült keverék kibocsátása 0,20 lbs/tonna a takaróanyagon mérve, (a prizmáknál több napon keresztül többszörös tesztekkel mérve az életciklus értékelés során) mindez összehasonlítható a 3,69 lbs/ tonna életciklus kibocsátással a takaróanyag alatt meghatározva, illetve az életciklus folyamat diffúz kibocsátásának 95 százalékos kontrolljával. Mindez szintén összehasonlító a SCAQMD 1,79 lbs/tonnás életciklus kibocsátási kritériumával, amely 89 százalékos kontrollt mutat. Ezek a vizsgálatok magasabb,

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

mint 90 százalékos diffúz légkibocsátási kontrollt mutatnak a szennyvíziszapok/ faaprítékok, szennyvíziszapok/zöldhulladékok és zöldhulladék keverékek komposztálása során. A vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy a GORE Rendszer képes betartani a zöldhulladékra vonatkozó szigorú VOC kibocsátási kontrollcélokat (SJVAPCD 4566. számú rendelkezéstervezet) csakúgy, mint a szennyvíziszapok együttkomposztálására vonatkozó SCAQMD 1133.2 számú rendelkezést, valamint a SJVAPCD 4565. számú rendelkezést. Charles E. Schmidt, PhD a CE Schmidt Consulting munkatársa, amelynek székhelye Bluff, California. Thomas R. Card, PE Environmental Management Consulting (Környezetvédelmi Menedzsment Tanácsadó) munkatársa Enumclaw-ban, Washington. Bernhard Kiehl W.L. Gore & Associates, Inc. munkatársa Elktonban, Maryland. Utánnyomás a BioCycle engedélyével (2009. áprilisi szám). Bôvebb információ a BioCycle Ma­ga­ zin­ról a www.biocycle.net honlapon ■

nemzetközi

International

> Jenei Csaba Profikomp Kft.

Újabb BIZTOS lépés az európai komposztok egységes minôségBIZTOSítása felé Az ECN (Európai Komposzt Hálózat) 2. munkacsoportja továbbfejlesztette a Komposzt Minôségbiztosítási Rendszer Tervezetét (ECN-QAS) és megszületett a Minôségbiztosítási Rendszer Kézikönyv 2. változata, amely nagy elôrelépés, hiszen alapjául szolgálhat egy egységes európai komposzt minôségbiztosítási rendszernek, illetve az országonkénti nemzeti rendszereknek.

A z E u ró pa i Ko mp osz t hálózat logója / Logo of the Euro pea n C om pos t N etw or k

2008.

október 13–15. között rendezték meg Hollandiában, Wageningen-ben az ORBIT 2008 konferenciát, amelyen a Magyar Minôségi Komposzt Társaság is képviseltette magát Prof. Dr. Füleky György elnök személyében. A háromnapos konferencia során lehetôség volt rá, hogy az ECN 2. munkacsoportja is összeüljön és megvitassa a már hosszú idô óta alakuló és formálódó Minôségbiztosítási Rendszer Tervezetet (továbbiakban: ECN-QAS). A 2. Munkacsoport fô feladatai a szabványok és minôség-ellenôrzés. Az Európai Komposzt Hálózat segítséget nyújt az európai komposztok és erjesztési maradékanyagok elemzéséhez, valamint a mintavételi eljáráshoz szükséges minôségi követelmények kialakításához. Ezen túl a biohulladék alapanyagú termékek gyártásához szükséges szabványokhoz, valamint a minôségbiztosítási rendszer felépítéséhez, ami lehetôvé teszi majd a jövôben az EU szintû harmonizációt. Az egyetemvárosban tartott tanácskozáson létrehoztak egy ECN-QAS bizottságot is, amelynek elnöki posztjára >

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

41

nemzetközi

>

International

Csaba Jenei Profikomp Ltd.

Another decisive step towards the unification of the European quality assurance scheme for composts The second work-group of the European Compost Network (ECN) further developed a draft of the Quality Assurance Scheme for compost (ECNQAS) and created version No. 2 of the ECNQAS Handbook. This is a big step forward, as the book can serve as a basic requirement for the European Quality Assurance Scheme for compost, and also for the existing national schemes of the ECN member countries. The ORBIT 2008 Conference was helt on October 13-15., 2008 in Wageningen, the Netherlands, where the Hungarian Compost Association was represented by chairman Prof. Dr. György Füleky. During the three-day conference, ECN’s WorkGroup 2 had the opportunity to meet and discuss the ECN-QAS draft which has already been in discussion and formation for a long time. The main tasks of Work-Group 2 are to define product standards and quality control. ECN provides support for the analysis of European composts and digestion residuals, and also for the elaboration of quality requirements for the sampling process. It also lends assistance to defining the manufacturing standards for products made from, or using, biowaste, and to establishing the Quality Assurance Scheme that enables future harmonization of requirements at the level of the European Union. At the meeting held in the university town of Wageningen, an ECN-QAS committee was formed with Horst Müller (KGVÖ, the Compost Quality Society of Austria) as chairman. National organizations will be inspected by Florian Amlinger. Opinions were divided on the timing of samples to be collected from composting plants, as the recommendation was to take 2-4 samples/year, but in practice 1-2 samples/year seems more achievable. An important element of cross-border quality assurance systems is to certify laboratories for conducting the analysis of samples. To be able to compare the results of laboratory analyses, it is indispensable to involve the different laboratories in inter-laboratory tests as different countries have different analysis protocols. The following principles have been accepted or are still waiting to be accepted so that the ECN Quality Assurance and Certification Scheme can be finalized: The following are the issues in relation to which an agreement has already been reached:

42

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . szám

Az Európai Ko m p o s z t H á l ó z at ta n ú s í t ó védjegye / Qu a l i t y l ab e l o f th e European Co m pos t N etw or k

Horst Müller (KGVÖ, Ausztria) jelentkezett. Az országonkénti nemzeti szervezeteket Florian Amlinger inspektorként felügyelheti majd. A telepekrôl beszolgáltatott mintavételezések tekintetében megoszlottak a vélemények, hiszen ajánlásként a 24 db minta/év mintavétel került szóba, viszont a gyakorlati megvalósíthatóság szempontjából az 1-2 db minta/év mennyiség tûnik kivitelezhetônek. A több országot átfogó minô­ség­ biztosítási rendszerek kapcsán fontos elem a vizsgálatokat végzô laboratóriumok minôsítése, amelyhez elengedhetetlen a körtesztekben való részvétel, hiszen különbözô országokban különbözô vizsgálati protokollokkal végzett mérések eredményei csak így lehetnek összehasonlíthatóak. Néhány alapelv mellett már döntöttek vagy döntést kell még hozni az Európai Komposzt Hálózat Minôségbiztosítási és Tanúsítási Rendszer véglegesítéséhez. Kérdések, amelyekben eddig megállapodás született: • A gyakorlati minôségellenôrzést a nemzeti minôségbiztosítási szervezetek (NQAO) végzik, amelyek tanúsítva vannak az ECN Minôségbiztosítási Rendszer Bizottsága által. • Azokban az országokban, ahol nem mûködnek nemzeti minôségbiztosítási szervezetek ott egy másik országban elismert nemzeti minôségbiztosítási szervezet végzi a minôségbiztosítást. • Egy ECN komposzt minôségbiztosítási rendszer kialakításának legfontosabb alapelemei: – Egy közös minôségi szint meghatározása a meglévô nemzeti minôségbiztosítási rendszerek alapján, az alapvetô követelmények harmonizációja; – Elismerése/tanúsítása a nemzeti minôségbiztosítási rendszereknek és szervezeteknek; – Új nemzeti minôségbiztosítási szervezetek megalakításának elôsegítése és támogatása az új országokban; – Erôsíteni a „komposzt ipart” a tanúsítás Európát átfogó szintûvé tételével; – Európai minôségi jelölés (védjegy) lehetôsége a komposzt elôállítóknak a határokon átnyú-

nemzetközi

ló (és természetesen a belsô) és európai piacokon; – Az ECN minôségbiztosítási rendszere folyamat minôségbiztosítást és termék minôségbiztosítást is jelent. A jelölés (védjegy) ezek után biztosított a komposztáló létesítménynek és úgyszintén az elismert komposzt terméknek; – Elôfeltétel a komposztálótelepek esetében az elismert nemzeti minôségbiztosítási rendszerrel rendelkezô országokban: összhang a nemzeti minôségbiztosítási rendszerekkel, beleértve a nemzeti komposzt szabályozást; – B emutatni egy szakszerû Komposzt Minôségbiztosítási Rendszert a folyó End of Waste projekt (pl. az End-of-Waste komposzt elôírásainak figyelembe vételével) és a lehetséges EU-s biohulladék szabályozás alapvetô kérdéseinek idôben történô eldöntése miatt.

További fôbb eldöntendô kérdé­ sek: 1. kérdés Azon országok esetében, ahol nemzeti minôségbiztosítási szervezet mûködik, fontos-e, hogy az ECN minôségbiztosítási rendszere is automatikusan legyen alkalmazva a tanúsítás és a jelölés tekintetében a nemzeti minôségbiztosítási szervezet tagjainál? Ez azt jelentené, hogy az ECN minôségbiztosítási rendszer tervezet követelményei teljesítve vannak a nemzeti minôségbiztosítási szervezet által. Kötelezô feltétel legyen minden nemzeti minôségbiztosító szervezet számára, hogy elismert ECN tagok legyenek?

2. kérdés Az ECN Minôségbiztosítási Rendszer Kézikönyvet mint egy önkéntes ajánlást adják ki a Nemzeti Minôségbiztosító szervezetek részére és csak a komposzt elôállító létesítmények egyéni kérése esetén legyen alkalmazva vagy önkéntes alapon egy-egy Nemzeti Minôségbiztosítási Szervezetnél minden tagra vonatkozóan? 3. kérdés Azokban az országokban, ahol nincs nemzeti szabályozás és nemzeti minôségbiztosítási Rendszer és egy másik ország komposzt minôségbiztosítási szervezete látja el ezt a feladatot, be kell-e a komposztáló létesítmé­ nyeknek tartani a másik ország mi­nô­ ségbiztosítási rendszerének komposzt szabályozási követelményeit? Vagy ellenkezôleg, ilyen helyzetben csak az ECN Minôségbiztosítási Rendszere alkalmazandó? 4. kérdés Milyen jelentési és szolgáltatási kötelezettségei legyenek a szervezeteknek? Idôszakonkénti összegzô jelentés a nemzeti minôségbiztosító szervezetektôl az ECN Minôségbiztosítási Rendszer vezetôségének, néhány statisztikát, termékfajta tanúsítást, negatív eredményeket, minôségi paramétereket magában foglalva. Idôszakonkénti részletes jelentést az összes minôségi jellemzôjérôl a vizsgált/ tanúsított komposztoknak egy közös adatbázis formátumban és az adatok kiértékelése annak érdekében, hogy minôségi eredményt nyújtsunk a nemzeti és európai komposzt termelés szintjén.

A z E u ró pa i Ko mp osz t Minôségbiztosítási Rendszer ( ECN- QAS ) a l a pkon c epc iój a / The c o n c ept of t h e E uropean Compost N etwork’s Quality A s s u r a n c e Sc h e m e (ECN- QAS)

International

1) Quality control will be carried out by the National Quality Assurance Organizations (NQAO), all of them certified by the ECN-QAS Committee. 2) In countries where there are no NAQOs, quality management is to be carried out by an acknowledged NQAO from another country. 3) The most important elements of establishing an ECN-QAS for compost are as follows: a) Definition of an accepted product standard based on existing quality assurance schemes and harmonization of essential requirements; b) Acknowledgment/certification of national quality assurance schemes and organizations; c) Facilitating and supporting the foundation of new NQAOs in new countries; d) Strengthening the ”compost industry” by extending the certification to a European level; e) Awarding a European quality label (trademark) to compost producers that can be used in international (and of course national) and European markets; f) ECN-QAS means process and product quality assurance as well. The label may be awarded both to the composting plant and the certified compost product; g) A precondition for composting plants in countries with acknowledged national QAS: the national quality assurance scheme (including national compost regulation) has to be harmonized with the ECN-QAS; h) Introducing a professional Compost Quality Assurance Scheme in order to be able to determine the basic issues of the ongoing End-of-Waste project (e.g. by considering the instructions of the End-of-Waste methodology on compost) and the possible EU biowaste regulation in due course. Outstanding further questions: Question 1. In the case of countries that have their NQAOs, is it important to automatically apply the ECN-QAS certification and labeling standards to the member plants of the NQAO? This would mean that the NQAO fulfils the requirements of the ECN-QAS concept. Should it be obligatory for all the national NQAOs to be acknowledged ECN-members? Question 2. Should the ECN-QAS Handbook be considered a collection of voluntary recommendations for NQAOs and applied only at the individual request of a composting plant, or should it be used on a voluntary basis involving all members of a given NQAO? Question 3. In countries where there is no national regulation and national quality assurance scheme (when assurance is done by another country’s NQAO) do composting plants have to comply with the Compost Quality Assurance regulations of this other country? Or in such a case should they only have to comply with the relevant ECN-QAS? Question 4. What kind of reporting and information provision

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

43

>

nemzetközi

>

International

obligations should the organizations comply with? a.) Periodical summary report from NQAOs to the Board of ECN-QAS, including statistics, product certification, negative results and quality parameters. b.) Detailed periodical report on all quality parameters of the analyzed/certified composts in the form of a common database. Evaluation of the data with the aim of providing quality results at the national and European level of compost production. The next meeting of the Committee to discuss further questions concerning ECN-QAS will be held in 2009. At the meeting a decision will hopefully be made about the possible launch of the scheme. In case you have any suggestions or views regarding the draft below, please share it with us by contacting the Hungarian Compost Association. More information on the topic can be found at the www.orbit2008.de and www.compostnetwork.info websites. Definitions National Quality Assurance Organization – NQAO The function of this organization is to develop, run and monitor the national independent quality control (quality assurance scheme) for composting plants, including their processes and final products and prepare documentation with the aim of awarding a quality label to all plants that constantly fulfill the quality requirements.

A bizottság az Európai Komposzt Hálózat Minôségbiztosítási Rend­sze­ré­ hez kapcsolódó további kérdések eldöntése ügyében, 2009 elsô felében ülésezik, amikor remélhetôleg már a rendszer várható indulásának idôpontjáról is egyeztetnek majd. Ha bármilyen javaslatuk vagy véleményük van, az alábbiakban olvasható tervezetekkel kapcsolatban, kérjük, azt jelezzék az MMKT bármely elérhetôségén. A témával kapcsolatban bôvebb információt a www.orbit2008.de és a www.compostnetwork.info honlapon találhatnak.

Alkalmazott fogalmak Nemzeti Minôségbiztosító Szer­ vezet (National Quality Assurance Organisation – NQAO) Kialakítja, fenntartja és felügyeli egy országosan mûködô független minôségellenôrzését (minôségbiztosító rendszer) a komposztáló telepeknek, a termelésüknek és végterméküknek és ezt dokumentálják azzal a céllal, hogy az összes telepnek- , amely folyamatosan megfelel a minôségbiztosítási kritériumoknak – odaítélhessék a tanúsító védjegyet.

Inspector An institute or person specialized in product and composting plant control, selected and called upon by the National Quality Assurance Organization. The inspector cannot be a member of the Quality Committee of the NQAO, cannot be an official institution or person performing compost analysis (external quality control), nor a person authorized to award certification.

Ellenôr (Inspesctor) A Nemzeti Minôségbiztosító Szervezet által választott és felkért, termék és üzemellenôrzésre specializálódott intézmény vagy személy. A felügyelô nem lehet tagja a Nemzeti Minôségbiztosító Szervezet Minôségügyi Bizottságának, nem lehet hivatalos komposzt vizsgáló szervezet vagy személy (külsô minôség ellenôrzés). Emellett nem lehet olyan személy, aki tanúsítványok odaítélésében dönt. Tanúsítás (Certification) Folyamat, amelynek eredményeként egy kívülálló szervezet írásbeli garanciát ad arról, hogy egy termék, folyamat vagy szolgáltatás megfelel egy meghatározott feltételrendszernek. Minôségi védjegy (Quality label) Külsôleg jól látható jelölése egy szolgáltatásnak vagy terméknek, amely védjegy (Például: minôségi védjegy, tanúsítvány, megfelelôségi jelölés). A tanúsító védjegy speciális védjegyfajta, amely meghatározott minôségû vagy egyéb jellemzôjû árukat vagy szolgáltatásokat azzal különböztet meg más áruktól vagy szolgáltatásoktól, hogy e minôségüket vagy jellemzôjüket tanúsítja. A tanúsító védjegy használatára vonatkozó elôírásokat szabályzatban kell meghatározni. ■

Certification A process resulting in a written guarantee issued by an independent organization, proving that a certain product, process or service meets an accepted set of requirements. Quality label Clearly visible, external marking of a service or product in the form of a label (for example: quality label, certification, compliance label). Certification labels are a special type of label, distinguishing products and services of a certain quality or characteristic from other products or services by certifying these qualities or characteristics. Instructions concerning the use of the certification label have to be defined in a regulation.

44

Biohulladék

Kom poszt Min ôs é g b iztos ítá s i R en d s zer f olya m atá b r a / Fl o w ch a rt o f th e C o m p o s t Quality Assur a n c e S c h em e

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

P R- c i kk

PR

article

> J D é l k om p K f t.

Kiváló minôségû komposzt a

Délkomp Kft.

komposztáló telepérôl Habár rendszeresen használjuk a mezôgazdasági szóhasználatban a tápanyag-utánpótlás területén – a „komposzt” megnevezést, nem árt a fogalom tisztázása, hiszen több szempontból is vizsgálhatjuk ezt a kiváló termésnövelôanyagot. De mit nevezünk pontosan komposztnak?

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

45

P R- c i kk

PR

article

Excellent quality compost from the composting plant of Délkomp Ltd. Even though the term ’compost’ is regularly used in agriculture with regard to nutrient delivery, it is worthwhile clarifying what the term means since this outstandingly yield-increasing substance can be defined in a number of different ways. What does the term ’compost’ exactly mean? Compost is a soil-like material with a high level of organic matter, a crumbly structure and a dark brown – black color. It is produced from organic waste and by-products to which minerals may also be added. Production is based on a controlled decomposition process, which basically takes place as a result of the activities of microorganisms. Composts can be directly applied to supply nutrients, to improve soil (on fields) or as an ingredient of a cultivation medium (e.g. in culture dishes). The composting process in brief Composting is a controlled process in which organic matter is decomposed and transformed due to microorganisms in the presence of air and is then changed into humus during the maturation process. General advantages of compost use • Composts are especially useful for delivering nutrients (fertilization); • They increase the essential nutrient content of the soil; • They increase the biological activity of the soil (soil life improvement); • Water, heat and air regulation of the soil improves; • Due to a high adsorption level they increase the nutrient storage property of soils; • Stability of the soil structure increases, the risk of dust formation and erosion decreases; • Nutrient release is gradual and the risk of nutrient leaching is small; • They increase the nutrient supply capacity of soils (slow supply, nutrient release, no over fertilization); • CO2 produced during the mineralization of organic matters is assimilated by plants; •T  he mineral nutrients that are not easily soluble become accessible to the plant due to acids produced during humus decomposition and to ferments produced by microorganisms. • I mmunity of plants against pathogens and pests increases.

K

omposztnak nevezzük azt a morzsalékos szerkezetû, sötétbarnafekete színû, földszerû, magas szervesanyagtartalmú anyagot, amely szerves hulladékokból, melléktermékekbôl ill. az esetleg hozzájuk kevert ásványi anyagokból irányított lebomlási folyamatok útján, elsôsorban mikroorganizmusok tevékenységének eredményeként jön létre. A komposzt tápanyag-utánpótlásra, talajjavításra (szabadföldön) vagy ter­ mesz­tô­közegek alkotórészeként (ültetôedényben) közvetlenül felhasználható. A komposztálás folyamatáról néhány szóban A komposztálás egy olyan irányított folyamat, amely során a szerves anyagok a talaj-mikroorganizmusok segítségével levegô jelenlétében lebomlanak, átalakulnak, majd belôlük az érés során humusz anyagok képzôdnek. A komposzt használat elônyei általánosan • A komposzt tápanyag-visszapótlásra, trágyázásra kitûnôen alkalmas; • Növeli a talaj tápelemtartalmát; • A komposzt fokozza a talaj biológiai aktivitását (talajélet fokozódása); • Javul a talajok víz-, hô- és levegôgazdálkodása; • Magas adszorpciós képessége miatt növeli a talajok tápanyag tároló kapacitását; • A talajszerkezet stabilitása nô, csökken a porosodás és az erózió veszélye; • Fokozatos a tápanyag-feltáródás és kicsi a kimosódás veszélye; • Növeli a talajok tápanyagszolgáltató-képességét (lassú feltáródás, nincs túl­trágyázás); • A szerves anyag mineralizációja közben keletkezô CO2 a növények által asszimilálódik; • A nehezen oldható ásványi tápanyagok a növény által felvehetôvé válnak a humuszbomlás során képzôdô savak és mikroorganizmusok által termelt fermentumok hatására; • Fokozódik a növények ellenálló képessége a kórokozókkal és kár­te­vôk­ kel szemben.

Délkomp® Komposzt – Kiváló komposzt a Délkomp Kft.-tôl A 2006-ban alapított Délkomp Kft. a Pécsi Vízmû Rt. pellérdi úti szennyvíztisztító telepén keletkezô szennyvíziszap komposztálására alakult vállalkozás. A termelési folyamat végterméke az FVM engedéllyel rendelkezô Délkomp® Komposzt. Délkomp® Komposzt vizsgálati eredményei A forgalmazott Délkomp® Komposzt teljes mértékben kielégíti a vonatkozó 36/2006 FVM rendeletben meghatározott tápanyagtartalmi követelményeket. Azon felül az átlagos komposztokénál nagyobb mennyiségben tartalmaz nitrogént és foszfort emellett kalcium tartalma is számottevô. Vizsgálat neve Szárazanyag

Mértékegység

Mért érték*

(g/100 g nyers a.)

58,39

pH

Délkomp® Compost – Excellent compost from Délkomp Ltd Délkomp Ltd was established in 2006 in order to compost the sewage sludge produced at the Pellérdi út sewage treatment plant of the Pécs Waterworks Plc. The final product of the production process is Délkomp® Compost, which has been issued a license from the Ministry of Agriculture and Rural Development.

7,28

Térfogattömeg Szemcseméret eloszlás < 20 mm

(kg/l)

0,61

(% m/m száraz a.)

100,00 47,60

Szerves anyag

(% m/m száraz a.)

Össz. Nitrogén

(% m/m száraz a.)

1,75

Össz. P2O5

(% m/m száraz a.)

5,18

Össz. K2O

(% m/m száraz a.)

0,576

Össz. Ca

(% m/m száraz a.)

5,88

Össz. Mg

(% m/m száraz a.)

0,803

(*Akkreditált laborvizsgálati eredmények alapján.)

Results of Délkomp® Compost examination

46

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Fôbb f izika i ké m ia vizs g á l ati er ed m é n yek

P R- c i kk

Ellenôrzött, biztonságos Évtizedeken át tartotta magát az a nézet, hogy a komposztok nehézfémtartalma veszélyt jelent az emberre a káros anyagok táplálékláncba történô bekerülése és halmozódása miatt. Ez a vélekedés a 70-es 80-as években megalapozott volt, de a rendszerváltás óta a hazai csatorna és szennyvízkezelési rendszer fejlesztésének hatására, illetve az érvényben lévô szigorú környezetvédelmi szabályok miatt az ipari szennyvizeket teljesen külön kezelik, így ma már a szennyvizek szennyezôanyag tartalma alacsony. Kijelenthetô, hogy a jogszabályokon alapuló minôségellenôrzés garantálja, hogy a szennyvíziszap komposztok felhasználása ne csak elônyös, de teljes mértékben biztonságos is legyen. A Délkomp® Komposzt vizsgálati eredményeit átvizsgálva megállapítható, hogy annak toxikus elem tartalma elhanyagolható, így megfelel a mai legszigorúbb forgalmazási követelményeknek is. Vizsgálat neve

Mértékegység

Mért érték*

Határérték

Össz. Arzén

(mg/kg száraz a.)

3,26

10

Össz. Kadmium

(mg/kg száraz a.)

0,674

2

Össz. Kobalt

(mg/kg száraz a.)

3,98

50

Össz. Króm

(mg/kg száraz a.)

41,0

100

Össz. Réz

(mg/kg száraz a.)

91,3

100

Össz. Higany

(mg/kg száraz a.)

< 0,060

1

Össz. Nikkel

(mg/kg száraz a.)

21,7

50

Össz. Ólom

(mg/kg száraz a.)

24,9

100

Össz. Szelén

(mg/kg száraz a.)

3,68

5

(*Akkreditált laborvizsgálati eredmények alapján.) Toxikus elem tartalom a 36/2006. FVM rendelet határértékeihez viszonyítva

A Délkomp® komposzt használatának gazdasági elônyeirôl A mai gyorsan változó gazdasági környezetben a mezôgazdaságban nagyon fontos a termelési költségek alacsony szinten tartása, ennek egyik lehetséges módja a tápanyagpótlás költségének csökkentése. Mivel a mûtrágya ára az utóbbi 3 évben nagymértékben emelkedett, megnôtt a jelentôsége a magas tápanyagtartalmú komposztok felhasználásának. A Délkomp® komposzt használatával alacsony költségek mellett lehet biztosítani a talajok tápanyagellátását (makro-, mezo- és mikroelemek), így egyszerûen növelhetô a talajok termékenysége.

Anyagmennyiség

Hatóanyagtartalom (kg/ha N:P:K)*

Egységár

Anyagköltség

Istállótrágya

20 t/ha

76 : 80 : 70

2 000 Ft/t

40 000 Ft/ha 12 000 Ft/ha 52 000 Ft/ha

Komplex mûtrágya (NPK 15:15:15)

0,5 t/ha

75 : 75 : 75

Délkomp® komposzt

10 t/ha

90 : 312 : 30

Alaptrágyázás módja

Kiszórás költsége

Összköltség

PR

article

Distributed Délkomp® Compost is in compliance with the relevant 36/2006 Decree of the Ministry of Agriculture and Rural Development regarding the required nutrient level. In addition to this, Délkomp composts also contain more nitrogen and phosphorus than average composts and their calcium content is also significant. Aspect Dry matter content pH Volume weight Grain size dispersion < 20 mm Organic matter Total nitrogen Total P2O5 Total K2O Total Ca Total Mg

Unit of measure (g/100 g raw m.) (kg/l)

Measured value* 58.39 7.28 0.61

(% m/m dry m.)

100.00

(% m/m dry m.) (% m/m dry m.) (% m/m dry m.) (% m/m dry m.) (% m/m dry m.) (% m/m dry m.)

47.60 1.75 5.18 0.576 5.88 0.803

(*based on accredited laboratory examination results.) Main physical chemical examination results

Monitored and safe For some decades it was believed that the heavy metal content of composts was a potential risk to people due to hazardous materials entering the food chain and then accumulating. In the 1970s and 1980s this belief was valid; however, since the collapse of communism the Hungarian sewage network system and the sewage treatment system have been developed and industrial sewage is now processed completely independently, in accordance with the relevant strict environmental regulations, as a result of which today’s sewage has a low level of pollutants. Quality control based on legal regulations ensures that the use of sewage sludge composts is not only advantageous but also completely safe. Examination results from Délkomp® Compost show that its toxic material content is negligible and as such it complies with today’s strictest regulations. Chemical Elements Total Arsenic Total Cadmium Total Cobalt Total Chrome Total Copper Total Mercury Total Nickel Total Lead Total Selenium

Unit of measure (mg/kg dry m.) (mg/kg dry m.) (mg/kg dry m.) (mg/kg dry m.) (mg/kg dry m.) (mg/kg dry m.) (mg/kg dry m.) (mg/kg dry m.) (mg/kg dry m.)

Measured values* 3.26 0.674 3.98 41.0 91.3 < 0.060 21.7 24.9 3.68

Limit values 10 2 50 100 100 1 50 100 5

(*based on accredited laboratory examination results)

125 000 Ft/t 62 500 Ft/ha 5 000 Ft/ha 67 500 Ft/ha 3 500 Ft/t

35 000 Ft/ha 6 000 Ft/ha 41 000 Ft/ha

(*Akkreditált laborvizsgálati eredmények alapján.) K ü l ö nbö zô t á pa n ya g form ák részletes költségei

Már 10 t/ha mennyiség is teljes értékû alaptrágyázást tesz lehetôvé a legtöbb szántóföldi növény számára, így a komposztokkal a növények nitrogén-, foszfor-, és kálium-ellátása minden kiegészítés nélkül megoldható, illetve rendszeres használata esetén a talajok tápanyagtôkéje növelhetô. Külön említést érdemel a komposztok kalcium tartalma, amely egyfelôl a gazdasági növények kalcium igényét fedezi, másfelôl a talaj savanyúságát csökkenti.

Toxic material content as compared to the limit values of the 36/2006 Decree of the Ministry of Agriculture and Rural Development Economic advantages of the use of Délkomp® compost In today’s fast changing economic environment it is essential to keep production costs low in agriculture. One way to achieve this is to reduce the cost of nutrient supply. As the price of artificial fertilizers has considerably increased over the past three years, the significance of the use of high nutritional value composts has increased.

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

Biohulladék

47

P R- c i kk

PR

article

Using Délkomp® compost it is possible to ensure the necessary nutrient supply of the soil (macro-, meso- and micro elements) while keeping costs low. This way the productivity of soils can be easily increased. Basic fertilization technique Amount of material Active ingredient content (kg/h N:P:K)* Price per unit Material costs Distribution costs Total costs

Stable manure

Complex artificial fertilizer(NPK 15:15:15)

Délkomp® compost

20 t/h

0,5 t/h

10 t/h

76 : 80 : 70

75 : 75 : 75

90 : 312 : 30

2 000HUF/t 40 000 HUF/h 12 000 HUF/h 52 000 HUF/h

125 000 HUF/t 62 500 HUF/h 5 000 HUF/h 67 500 HUF/h

3 500 HUF/t 35 000 HUF/h 6 000 HUF/h 41 000 HUF/h

(*based on accredited laboratory results.) Detailed cost breakdown of different nutrient application methods

A quantity of 10 t/h is suitable for complete basic fertilization for most arable land plants, which means that composts can supply the plants with the necessary amount of nitrogen, phosphorus and potassium so that no additional supplements are needed; what is more, the regular use of composts increases the nutrient level of soils. The calcium content of composts should also be highlighted, since, on the one hand, this covers the calcium needs of plants, and, on the other hand, decreases soil acidity. 80 000 HUF

60 000 HUF

Total costs

67 500

70 000 HUF

62 500

Dispersi on costs

50 000 HUF 40 000 HUF

Material costs HUF/h

52 000 41 000

40 000

30 000 HUF 20 000 HUF

12 000 5 000

10 000 HUF HUF

Stable manure

Complex artificial fertilizer (NPK 15:15:15)

6 000

Öss zeh a s on l ító á b r a Dél kom p® K om pos zt é s kom pl ex m û tr á g ya f el h a s z ná l á s a es eté n

A számok alapján nyilvánvaló, hogy a Délkomp® komposzt használatával jóval kedvezôbb áron tudjuk biztosítani a tápanyag-utánpótlást. Természetesen a komposztok esetében nagyobb anyagmozgatási költségekkel kell számolnunk (szállítás, rakodás), de ezekkel a költségekkel együtt is jóval a mûtrágyahasználat költségei alatt maradnak kiadásaink. Ugyanakkor figyelembe veendô, hogy komposzt kijuttatás esetén ugyanakkora hatóanyag-tartalom mellett nagy mennyiségû szerves-anyagot is juttatunk a talajba, amely a mikrobiális aktivitás következtében folyamatosan jelentôs tápanyagtôkét biztosít a talajban akár a kijuttatást követô negyedik évben is. A Délkomp® komposzt kijuttatása elvégezhetô a legtöbb régi (pl.: TG-10, T-088) és új típusú szervestrágyaszóró berendezéssel. Bôvebb információ a Délkomp® komposzt termékrôl: Jenei Csaba – termékfelelôs • Tel: 06-30-827-83-26

Délkomp® Compost

Table comparing the use of Délkomp® composts and that of complex artificial fertilizers These figures show that the use of Délkomp® composts ensures the necessary nutrient supply at a much lower price. As a matter of course, although the costs of the material transport of composts are higher (delivery, loading), total costs are still much lower than in the case of artificial fertilizers. What also needs to be taken into consideration is the fact that when composts are dispersed, a large amount of organic matter enters the soil while the active ingredient content remains at a high level; due to microbe activity the level of nutrients stays high for even up to four years after initial dispersion. Dispersion of Délkomp® composts can be carried out using the oldest forms of technology (e.g.: TG-10, T-088) as well as the new types of organic fertilizer dispenser equipment. For further information on Délkomp® compost products please contact: Csaba, Jenei – Product Manager Tel: 0036-30-827-83-26

48

Biohulladék

4 . é v f o ly am 1 – 2 . s z á m

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