Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák!

BEVEZETÔ

Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák!

TARTALOMJEGYZÉK / TABLE OF CONTENTS

A Biohulladék Magazin aktuális számának kiemelt témáját egy sajnálatos esemény, a vörösiszap katasztrófa adja, amely az utóbbi idôszak legnagyobb emberi és környezeti tragédiája volt halVhiZ zánkban. Ez az esemény is megmutatta, hogy az emberi mulasztások, a környezeti „játékszabályok” sorozatos semmibe vétele milyen erejû természeti válaszreakciókat válthat ki. A katasztrófa egyrészt sokkolta a közvéleményt, másrészt mindenkiben elôidézte a segítségnyújtás szükségességének érzését. Ebben a számban mi is foglalkozunk a vörösiszap A tartalomból: kérdéskörével és a bekövetkezett sajnálatos eseményekkel, de emellett megpróbáljuk bemutatni azt is, hogy szûkebb szakterületünk miként tud hozzájárulni a mezôgazdasági területek remediációjához. A jó minôségû komposztok ugyanis biológiai aktivitásukkal, hatásukkal, pufferkapacitásukkal kiváló segítôi lehetnek a remediációnak, hozzájárulhatnak a talaj újra élôvé tételéhez, és biztosíthatják azt, hogy a területen újra jövedelmezô és fenntartható mezôgazdasági termelés folyhasson, elsôsorban energianövények termesztésével. A szaklapunk nemzetközi rovatában található tanulmány szintén a komposztok hosszú távú kedvezô hatásait elemzi egy nagy tekintélyû intézet mérései alapján. Külön öröm számunkra a Zöld Híd projekt bemutatása a mintatelep rovatunkban egyrészt azért, mert ez a megvalósult rendszer minden olyan elemet tartalmaz, amely ma Európában a korszerû hulladékgazdálkodás részét képezi, másrészt pedig a projekt fiatal, dinamikus menedzsmentje garanciát jelent a rendszer szakszerû, elôremutató mûködtetésére is, kiváló referenciát mutatva hazánk többi hulladékgazdálkodási fejlesztéséhez. qB:8=6C>@6>

"7>DAÓ<>6>=JAA

69w@@:O:AwH

7>D]jaaVY`

N:9wK B:@C:<

:CI:qÌG6/).

%;Iq@DBEDH

OIÌAÌHq7>D<ÌO

OÌBq +#wK;DAN6B&#H

EJ7A>H=

:9FJ6

:AÔÌAAÏIÌH

I9# :EGD;>@DBEA J7A>H=:97NI= HJ:/&$'%&&qE >@DBE@;I#q>H @>69?66EGD; '%&&#?6CJÌGq

G I : G AN

7>D<6H I>C<q 8DBEDH A D < > 8 6 A >86A"7>D I B:8=6C G : 6I B : C L6HI: I

k a Zöld Híd Bemutatkozi Régió Kft. éklet Vörösiszap mell Szántóterületek hasznosítása yekkel energianövén asználás Komposztfelh l remediációs célla

11:43:07 2011.02.10

Tisztelettel: Dr. Aleksza László

Dear Readers, The featured topic in the current issue of Biowaste Magazin is provided by the unfortunate event of the red sludge disaster, which was undoubtedly the largest recent human and environmental tragedy in Hungary. This event has proved again that human malpractice and repeated ignorance of environmental and ecological laws can and will have powerful environmental consequences. On the one hand, the disaster shocked the public, and on the other, everyone felt the need to provide help and assistance. In our current issue, apart from discussing the disaster, we are making an attempt to show how our own professional field can contribute to the remediation of affected agricultural areas.

Good quality composts with their biological activity, positive effects and buffer capacity can indeed assist in remediation and can contribute to making the soil live again as well as ensure that following the disaster, the area can be used once more for profitable and sustainable agricultural production, primarily for growing energy crops. In the international column of our Magazine you will also find a study on the long-term positive effects of using composts based on measurements conducted by a well-known and prestigious institute. It is our great pleasure to introduce the Green Bridge project in the demonstration plant column. Primarily because the system introduced in the frame of the project contains all the elements that a state of the art waste management system in Europe

Bevezetô / Editorial ....................... 1 Példaértékû hulladékkezelés és hasznosítás a Zöld Híd Régió Kft. telepein / Professional waste treatment and utilisation on the plants of Green Bridge Region Ltd. ........................ 2 MBH technológia és másodtüzelôanyag elôkészítô rendszer a FelsôBácskai Hulladékgazdálkodási Kft-nél / MBT technology and secondary fuel preparation system at the Felsô-Bácska Waste Management Ltd. ................ 9 Talajjavítás több éven át tartó komposztfelhasználással / Soil Improvement through Compost Use over Several Years ...................... 13 VÖRÖSISZAP MELLÉKLET / RED SLUDGE SUPPLEMENT .......... 18 Kutatói összefogás a termôterületek megmentéséért / Alliance of Rearchers to Save Arable Land Areas ................................. 19 Talajállapot felmérés a vörösiszap katasztrófa helyszínén / Examination of Ground Conditions at the Site of the Red Sludge Disaster .............. 20 Szántóterületek hasznosítása energianövényekkel a vörösiszapkatasztrófa után / Utilization of Arable Lands with Energy Plants after the Red Sludge Disaster ........................... 25 A komposztok felhasználása remediációs céllal / Utilizing Composts for Remediation .......................... 32

should. Furthermore, the young and dynamic management team of the project guarantees the professional and forwardthinking operation of the system as well as provides an excellent point of reference for other waste management development projects in the country. Yours, Dr. László Aleksza

6 . É V F O LY A M 1 . S Z Á M

Biohulladek2011-1.indd 1

EDITORIAL

Biohulladék

1

2011.02.10 13:25:16

MINTATELEP

MODEL

PLANT

> BE Z E C Z K Y-B AG I B E ÁTA P ROF IK OM P K FT.

Példaértékû

hulladékkezelés és hasznosítás a Zöld Híd Régió Kft. telepein Az Észak-kelet Pest és Nógrád megyei Zöld Híd Program már az elôzô lapszámunkban is bemutatkozott, ismertetve a program kialakulását, felépítését és mûködési rendszerét. Megtudtuk, hogy a 2010. második felében beüzemelt projekt jelentôs uniós támogatással és 106 település összefogásával jött létre, így közel 300 000 lakost érint. A szelektív hulladékgyûjtésre épülô rendszerben kiépült közel 500 hulladékgyûjtô sziget, két komplex hulladékkezelô központ, és elkezdôdtek a rekultivációs munkák a régió három legnagyobb bezárt hulladéklerakóján. Mostani lapszámunkban a két kezelô központot üzemeltetô Zöld Híd Régió Kft. mûszaki igazgatóját, Köles Krisztiánt kérdeztük a telepek mûködésérôl.

2

Biohulladék


Emlékezetes, hogy a projekt indulásakor óriási problémát okozott a régió hulladékkezelô központjának helyszín kiválasztása. Hogyan esett a választás végül erre a két helyszínre, a Kerepes, Ökörtelek-völgyi és a Nógrádmarcali központokra, és mik a tanulságok? Az eredeti program még 2002-ben került kialakításra. Az észak-kelet pest és nyugat-nógrádi térségben akkor egy központi kezelô telepet tartalmazott a pályázati dokumentáció, amely a térség centrumában helyezkedett volna el, Püspökszilágy település közigazgatási terültén. Az akkori helyszín miatt lakossági tiltakozások indultak, ami meghiúsította a projektet. Elkezdôdött egy két éves folyamat, melynek során a kezelôközpont helyszínét keresték a program gazdái. 9 elutasító népszavazást kellett megélnie a tervezett hulladékgazdálkodási rendszernek ahhoz, hogy elgondolkodjon mind a támogatással érintett Társulás vezetôsége, mind a Minisztérium Fejlesztési Igazgatósága azon, hogy mégsem „zöldmezôs” beruházással kellene megvalósítani a projektet, hanem a térségben elhelyezkedô, mûködô hulladéklerakók bôvítésével, fejlesztésével is elérhetô a kívánt cél. Így esett a


2011.02.10 13:25:22

MINTATELEP

MODEL

PLANT

Beáta Bezeczky-Bagi, Profikompl Ltd.

Professional waste treatment and utilisation on the plants of Green Bridge Region Ltd.

„ K I G ÉP E N SZÁ LL FÖLÉBE…”

választás a Kerepes, Ökörtelek-völgyi és Nógrádmarcali hulladéklerakókra. A kétéves helykeresés során az is látszódott, hogy a lakossági tiltakozás abból fakad, hogy az emberek még nem láttak jól megépített, esztétikus környezetben lévô, környezeti szempontokat figyelembe vevô hulladékkezelô központot. Tudatukban a régi, településük szélén elhelyezkedô „szemétdomb” élt, és ez váltotta ki az ellenreakciót. A Kerepes, Ökörtelek-völgyi központ megnyitóján a tulajdonos önkormányzati társulás elnöke, Dr. Gémesi György azt mondta, hogy 10-15 évvel ezelôtt ilyen színvonalú hulladékkezelô teleprôl még álmodozni sem mertünk, legfeljebb egyegy nyugat-európai tanulmányúton láthattunk ilyet. Valóban ilyen korszerû ez a két telep? Valóban ilyen korszerû mindkét kezelô központunk. Magyarországot tekintve talán két-három olyan hulladékkezelô központot találunk, ahol hasonló komplex hulladékkezelés történik. Hulladékgazdálkodási rendszerünk elsôsorban a szelektív hulladékgyûjtésre és hasznosításra épül, ugyanakkor a háztartási kommunális hulladék feldolgozás technológiája is példaértékû.

A két telep felépítése hasonló, és az alkalmazott technológiák is megegyeznek. A kommunális hulladék feldolgozására mechanikai-biológiai elôkezelést alkalmazunk, így a hasznos összetevôket gépsor válogatja szét, majd csak a hasznosításra alkalmatlan hulladék frakció kerül végleges lerakásra a hulladéklerakóinkban. Gépsoraink egyes részei Németországból származnak, míg más alkotói hazai gépgyártók mûhelyeibôl kerültek ki. A technológia elemek mûködését magyar tulajdonú vállalkozások szellemi hozzájárulásával sikerül mûködôképessé tenni. Nem mondom, hogy a gépsoraink az év minden munkaórájában tökéletesen mûködnek, mivel a beérkezô hulladékok összetétele változó, így vannak olyan részek (nagy beton törmelékek, vas tengelyek), amelyek a technológia elemeit „megakasztják” ugyan, de a hibajavítás szinte elenyészô. Az új rendszer a szelektív hulladékgyûjtés és a hasznosítás köré épült fel. Ha végigkövetjük települési szilárd hulladék különbözô frakcióinak útját a két kezelô központban, milyen hasznosítási eljárásokkal találkozunk, és mi a keletkezô termékek sorsa?

The Green Bridge Program of North-East Pest and Nógrád counties was introduced in our last issue, which discussed the beginnings, the structure and operational system of the program. The article also wrote that the project, which became fully operational in the second half of 2010, was launched with considerable European Union support and the co-operation of 106 local governments involving as many as 300,000 residents. Within the framework of this system, based on selective waste collection, nearly 500 waste collection islands and two complex waste management centers have been established and recultivation work on the three biggest regional (closed-down) landfill sites has also started. For this latest issue we interviewed Krisztián Köles, Technical Manager of Green Bridge Region Ltd (Zöld Híd Régió Kft), which operates the two waste management centers. In the interview we asked him about the operation of the plants.

It is well-known that at the initial stage of the project the selection of premises for the regional waste management centre was a serious problem. Why were these two places (that is, Kerepes, Ökörtelek Valley and Nógrádmarcal) finally chosen and what are the lessons learned from the selection process? The original program was set up back in 2002. The tender documentation of that time included one central waste management plant in the North East Pest and West Nógrád regions, which was planned to be built in the centre of the area; that is, on the area belonging to the local government of Püspökszilágy. However, residents started a campaign against these plans, which finally brought about the failure of the project. A two-year-long process was then designed to find the right premises for the waste management centre. The planned waste management system project was rejected 9 times in local referendums, which finally made both the management of the supported Association and the Development Directorate of the Ministry realize that the project should not be carried out as a ’green field’ investment but rather through the development and expansion of the pre-existing regional landfill sites. That is why finally the landfills of Kerepes, Ökörtelek Valley and Nógrádmarcal were chosen. Two years of searching for the right place also showed the reasons for the protest – they were



Biohulladék

>

3

2011.02.10 13:25:22

MINTATELEP

MODEL

PLANT

HATÉK ON Y B IOL ÓG IA I KEZEL ÉS / EF F EC TIVE B IOL OG IC A L TR EATM EN T

to do with the fact the people have never seen a well-built, environmental waste management plant with nice surroundings. People still imagine landfill sites as mounds of garbage outside their residential area – and this experience triggered the protest. When the Kerepes, Ökörtelek Valley Centre was opened the president of the owner, the local governmental association Dr. György Gémesi said that 10-15 years before they could not even have dreamt about such a high quality waste management plant – they had only seen a few on their Western European study trips. Are these two plants really so modern? It is true that both of our waste management centers utilize such cutting-edge technology. Apart from these, in Hungary there are only about two or three waste management centers with similarly complex waste management processes. Our waste management system is primarily based on selective waste collection and utilization; however, the municipal household waste processing system is also exemplary. The two plants have a similar structure and the technology utilized is also identical. We use mechanical-biological pre-treatment to process the municipal waste – that is, a line of machines selects the useful parts and it is only the waste that cannot be used in any way that is finally deposited in our landfills. Some machine parts come from Germany while the other parts were produced in Hungarian machine manufacturing factories. The technological elements were put into operation thanks to the expertise and contribution of Hungarian enterprises. I do not claim that our machines work perfectly the whole year round since the incoming waste materials have different ingredients and some parts (such as large pieces of concrete rubble or iron axles) ’jam’ the mechanical elements – however, the time spent on repair work is very little.

4

Biohulladék


Alapvetôen két fô hulladékáram érkezik a kezelô központjainkba. Az egyik a háztartási kommunális hulladék, amely mechanikai-biológiai elôkezelésen megy keresztül. A mechanikai-biológiai elôkezelés lényege, hogy a háztartási hulladék mechanikai úton több frakcióra bontható, és az így elôkészített anyag fajtánként eltérô módon hasznosító, illetve minimalizálható a lerakásra kerülô maradék hulladék mennyisége. A mechanikai elôkészítés az alábbi fázisokra bontható: • A beérkezô hulladék fogadása, mérlegelése • A hulladék feladása az aprítógépre • Aprítás • Mágneses szeparáció • Rostálásos leválasztás • Fajsúly szerinti válogatás • Utóaprítás, tüzelôanyag csomagolás • Az egyes anyagfajták elszállítása A hulladék beszállítása a mechanikai elôkezelôbe tömörítô-lapos felépítményû gépjármûvekkel, vagy az átrakóállomáson keresztül préskonténerekben történik. A beérkezô hulladék mennyiségi mérését hídmérlegen végzik, amelynek eredményét számítógépes rendszer rögzíti. Mérlegelés után a hulladékot a mechanikai elôkezelô csarnokban elhelyezkedô feladóhelyre szállítják, a gyûjtôautókból a hulladékot egy süllyesztett garatba ürítik, ahonnan láncos felhordó-szalag adagolja azt az aprítógépbe. A süllyesztett

„A mechanikai-biológiai elôkezelés lényege, hogy a háztartási hulladék mechanikai úton több frakcióra bontható, és az így elôkészített anyag fajtánként eltérô módon hasznosító, illetve minimalizálható a lerakásra kerülô maradék hulladék mennyisége.”


2011.02.10 13:25:25

MINTATELEP

garatban csurgalékvíz gyûjtô csatorna került kialakításra, amely a hulladékból szivárgó szennyezett vizet a csurgalékvíz gyûjtô medencébe vezeti. Ezt követôen az ömlesztett hulladékot elôaprítógéppel kisebb méretû részekre aprítjuk. Az aprítás következtében a hulladék szemcsemérete homogénebbé, és a további elôkészítô-eljárásokban könnyebben kezelhetôvé válik. Az aprított hulladékból kiválaszthatók mind a mágnesezhetô, mind pedig a nem mágnesezhetô fémek. A leválogatott fémek értékesítésre kerülnek. A folyamat következô lépésében az aprított hulladékot 100 mm lyukátmérôjû pálcás szitán rostáljuk át. A rostán áthulló anyag 60-80 %-a biológiailag bomló szerves hulladék. Ezt a frakciót a komposztáló telepre szállítjuk biológia kezelésre. A rostálásos leválasztás után megmaradt hulladékot fajsúly szerinti osztályozással ellenáramú szeparátorral könnyû és nehéz frakcióra bontjuk. A nehéz frakció nagyrészt szervetlen hulladékokból áll (beton, kô, salak, üveg). A leválogatás után ez a rész alkotja a közvetlen lerakásra kerülô hulladékot. A könnyû frakció fôként mûanyag, papír, kombinált csomagolóeszköz, textil, fa hulladékokból áll. Ez a hulladék 1216 MJ/kg fûtôértékkel bír, ami lehetôvé teszi tüzelôanyagként (RDF) való hasznosítását.

A könnyûfrakciót utóaprító géppel 30 mm alatti részekre aprítjuk, majd a présfejjel ellátott konténerekbe töltjük. A könnyûfrakció hasznosítása cementmûvekben, vagy hôerômûvekben történik. Amennyiben az átvevô nem fogad (pl. karbantartás miatt) tüzelôanyagot, úgy lehetôség van arra, hogy a könnyû frakciót (utóaprítás nélkül) bebálázzuk és lecsomagoljuk. Az elôkezelés rostálása során kihulló, komposztáló telepre kiszállított szerves anyagban gazdag frakciót biológia kezelésnek vetjük alá. Ez egy stabilizálási eljárás, amelyhez a komposztálási eljáráshoz is használatos GORE® Cover technológiát hívjuk segítségül. Az alkalmazott technológia biztosítja az ideális hômérsékletet, oxigén- és nedvességtartalmat a kezelt hulladékban, valamint képes a biológiai folyamatok nyomon követésére. A rendszer elônye, hogy oly módon oldja meg a komposztálandó anyagmennyiség folyamatos gázcseréjét, hogy kiküszöböli a drága és az idegen testektôl gyakran meghibásodó forgatógépek használatát. Ezáltal a létesítmény egyszerûen és gazdaságosan üzemeltethetô, hiszen a komposztálandó anyagban a prizma felrakása és lebontása közötti mintegy 4 hetes idôszakban emberi beavatkozásra nincs szükség. Az ideális oxi-

SZ E LE K T ÍV E N G Y ÛJTÖTT HULLADÉK ELÔKÉSZÍTÉSE ÚJRAH A S ZN OS ÍTÁ S R A / PR E- TR EATM EN T OF SE PA R AT E C O LLECTED WASTE BEFORE RECYCLING

MODEL

PLANT

The new system is based on selective waste collection and utilization. If you track the flow of different municipal solid waste fractions through the two centers, what kind of treatment procedures do you see and where do the final products go? Basically, there are two main waste flows arriving at our treatment centers. One of them is municipal solid waste which undergoes mechanical-biological pre-treatment. The main point of mechanical-biological pre-treatment is that municipal waste can be mechanically divided into separate fractions and the different types of materials pre-treated in this way can be utilized accordingly. At the same time, the rest of the waste – which finally gets deposited – can be kept to the minimum. Mechanical pre-treatment can be divided into the following phases: • Receiving and weighing of the incoming waste • Waste is loaded onto the shredding machine • Shredding • Magnetic separation • Separation through screening • Selection based on relative density • Post-shredding, fuel packaging • Transportation of the different material types Waste materials are transported to the mechanical pre-treatment unit with vehicles equipped with compression panels or in compression containers through the reloading station. The volume of the incoming waste is measured with a platform weighing scale and results are recorded using a computerized system. After weighing, the waste is transported to the loading platform situated in the mechanical pre-treatment hall. From the collection trucks the waste goes to a countersunk funnel and then a belt-elevator fitted with chains takes it to the shredding machine. The funnel is equipped with a leachate collecting pipe through which the leachate from the waste is led to a collecting container. During the next step the compressed waste is broken up into smaller parts with a pre-shredding machine. As a result of shredding the grain size of the waste becomes more homogeneous and easier to handle in the next pre-treatment processes. From the shredded waste both the magnetizable and non-magnetizable metal parts can be collected. The selected metal parts are later sold. The next stage of the process involves the shredded waste being screened through a 100 mm gap diameter sieve. 60 to 80 per cent of the material that falls through the sieve is biodegradable organic waste. This fraction is transported to the composting plant for biological treatment. The rest of the waste remaining after screening is divided into light and heavy fractions based on its relative density using a reversed current separator. The heavy fraction includes mostly inorganic waste materials – concrete, stone, slag, and glass.

>



Biohulladék

5

2011.02.10 13:25:29

MINTATELEP

>

MODEL

PLANT

After selection it is only this part that is deposited at the waste site. The light fraction mainly consists of plastic, paper, combined packaging materials, textile and wood waste materials. This kind of waste has an incineration value of 12-16 MJ/kg, which means it can be utilized as fuel (RDF). The light fraction is shredded into grains of under 30 mm using a post-shredder and then placed into containers equipped with a ram head. The light fraction is utilized in cement plants or thermal plants. If the fuel is not taken away immediately (e.g. due to maintenance work), the light fraction (without post-shredding) can be baled and packaged. During the pre-treatment process the fraction rich in organic matter that is separated at the screening stage is delivered to the composting plant and undergoes biological treatment. This is a stabilization/composting treatment which also makes use of GORE® Cover technology, which is an integral part of the composting process. This process ensures the ideal temperature, oxygen and moisture levels for the treated waste and thus facilitates biological activity. An advantage of the system is that it ensures continuous gas exchange of the composted materials in a way that avoids the need for the expensive rotary machines that often break down. This makes the operation of the plant simple and economical, since during the four week period between building the windrow and disassembling it, no further human intervention is needed. Having an ideal oxygen level itself decreases undesirable smells while the special GORE® Cover material provides further protection against odors and at the same time prevents the windrow from drying or becoming too wet. After the 4-week stabilization process the produced material is separated using a drum screen of different hole diameters (50 mm and 20 mm). The fraction larger than 50 mm, which is mostly the light fraction (plastic, paper, combined packaging materials, textile) goes to our mechanical pre-treatment unit where following some post-shredding it can be utilized as fuel. The remaining stabilized organic matter is transported to our landfill sites as cover material and it is also utilized as a filler layer during ongoing recultivation projects. Our landfill sites were set up in accordance with the regulations of 20/2006. (IV. 5.) Decree of the Ministry for the Environment and Water. Parameters for the technical elements based on the ‘principle of multiple safety’ for the protection of underground waters are the following, based on the order of protection from the surface downwards: 2 • Geotextile - against clogging (min. 800 -3 g/m ) • Leachate cover drainage tube (K ≤ 10 m/s) with leachate factor 16/32 grain structure categorized cleaned pebbles ≥ 50 cm thick 2 • Geotextile mechanical protection (1200 g/m ) • 2.5 mm thick HDPE insulation board • Geophysical monitoring system • 5 x 20 cm natural mineral insulation with a

6

Biohulladék


génellátottság eredendôen csökkenti a nemkívánatos szagok képzôdését, ugyanakkor a GORE® Cover speciális takaróanyag további védelmet nyújt a szagemisszióval szemben, valamint meggátolja prizma kiszáradását, illetve túlnedvesedését. A 4 hetes stabilizálási folyamatot követôen a kész anyagot, különbözô lyukátmérôjû (50 mm és 20 mm) dobrostával szeparáljuk. Az 50 mm feletti, fôként könnyû frakció (mûanyag, papír, kombinált csomagolóeszköz, textil), a mechanikai elôkezelônkbe kerül, ahol utóaprítást követôen tüzelôanyagként hasznosítható. A maradék stabilizált szerves anyagot a hulladéklerakóinkra szállítjuk takaróanyagként, valamint a megkezdett rekultivációkhoz hasznosítjuk kiegyenlítô rétegként. Hulladéklerakóink a 20/2006. (IV. 5.) KvVM rendeletben elôírtaknak megfelelôen kerültek kialakításra. A felszín alatti vizek védelmét szolgáló, többszörös biztonság elvét követô mûszaki védelem rétegrendje felülrôl lefelé haladva a következô: • eltömôdés elleni geotextília (min. 800 g/m2) • szivárgó paplan dréncsôvel (K ≤ 10-3 m/s) szivárgási tényezôjû 16/32 szemszerkezetû osztályozott mosott kavics ≤ 50 cm-es vastagságban • geotextília mechanikai védelem (1200 g/m2)

„A hasznosításra nem alkalmas depóniagáz gázfáklyában kerül eltüzelésre, a hasznosításra alkalmas gázt pedig a szociális épületeink fûtésére, használati meleg víz elôállítására alkalmas gázkazánban tudjuk elégetni.”

ÉGETÔM Û VI F EL H A S ZN Á L Á S R A S ZÁ N T F R A KC IÓ B Á L Á ZÁ S A , C S OM A G OL Á S A / B A L IN G A N D PACKIN G OF R D F


2011.02.10 13:25:34

MINTATELEP

JÓ MIN ÔSÉ G Û R D F FRAKCIÓ ELÔÁLLÍTÁS G Ö D ÖLLÔN / PR O DUCE OF GOOD QUALITY R D F IN G ÖD Ö LLÔ

• 2,5 mm vastag HDPE szigetelôlemez • geofizikai monitoring rendszer • 5 x 20 cm természetes anyagú ásványi szigetelés K ≤ 10-9 m/s) szivárgási tényezôvel, vagy minimum 50 cm vastagságú hasonló szivárgási tényezôvel rendelkezô mesterséges szigetelô réteg. • terep kialakítás (töltés-bevágás) A depóniák kialakításának sajátossága, hogy a csurgalékvíz elvezetés a depóniatér közepén húzódó fôgyûjtôn keresztül völgyirányba történik a kezelôtéren elhelyezett csurgalékvíz medencébe, ahol az részben elpárolog, részben pedig a csurgalékvíz visszaforgató hidrásokon keresztül visszalocsolásra kerül. A csurgalékvíz keletkezés csökkentése érdekében a szigetelt lerakó terét keresztirányú gátakkal szektorokra osztottuk. A hulladékkal érintett részek szennyezett vizei kerülnek a csurgalékvíz medencébe, míg azon szektorok vize, ahol nincs hulladéklerakás, az csapadékvízként kivezetésre kerül a környezetbe. Hulladéklerakóinkban kiépítésre kerültek a depónia gáz elvezetô kutak is. A gázkutakból történô elszívást a gázszivattyúk végzik, átlagosan 300-

400 mBar szívó-nyomó teljesítménnyel. A technológiai berendezések konténerekben lettek elhelyezve. A hasznosításra nem alkalmas depóniagáz gázfáklyában kerül eltüzelésre, a hasznosításra alkalmas gázt pedig a szociális épületeink fûtésére, használati meleg víz elôállítására alkalmas gázkazánban tudjuk elégetni. Ökörtelek-völgyben egy 100 kW-os gázmotor is kiépítésre került a korábbi hulladéklerakásból keletkezô depóniagáz hasznosítására. A kezelôközpontokban a másik fô hulladékáramunk a szelektív gyûjtésbôl származó haszonanyagok, amelyet a Kerepes, Ökörtelek-völgyben megépült utóválogató üzemben dolgozunk fel. A szigeteken kihelyezett szelektív gyûjtôkonténerekben papírt, mûanyagot és üveget gyûjtünk külön. A beérkezô hulladék feladása két külön szállítószalagon történik. Az I-es szalagra a szelektív gyûjtésbôl származó vegyes, kevert anyagot lehet feladni. A szalag egy dobszitára vezeti a hulladékáramot, ahol a 6 cm-nél kisebb szennyezôanyag leválik. A leváló anyag egy szállítószalagon keresztül az épület külsô oldalán lévô konténerbe hullik, ahonnan az a mechanikai válogatómûbe szállítható. A dobszitán fennmaradó anyag a válogatókabinba jut. A két válogatószalag mellett dolgozók (maximum 6-6 pár) a kigyûjtendô anyagot

PLANT

leachate factor of K ≤ 10-9 m/s), or an artificial insulation layer with a minimum thickness of 50 cm and of a similar leachate factor • Earthwork structures (embankments and cuttings) Landfills are built in a way that leachate water is led downhill through the main collector in the middle of the site all the way to the leachate water pool situated in the treatment area. Here the leachate partly evaporates and is partly led back through the leachate water redirecting hydrants. To reduce production of leachate, the insulated landfill site is divided into sectors with transversal dams. Those sectors that are filled with waste have polluted water led to the leachate collection pool, while water from sectors without landfilled waste is led out to the environment as rainwater. In our landfills wells have also been built to divert gases. Gas pumps take the gas from the gas wells (with an average forcing and sucking performance of 300-400 mBar). The equipment is housed in containers. The landfill gases that cannot be utilized are burnt using gas torches while those gases that can be utilized are burned in gas boilers to heat our common buildings and to produce hot water for use. In Ökörtelek Valley, a 100 kW gas engine was also set up to utilize the landfill gases coming from the older, pre-existing landfill sites. At our treatment centers the other main waste line is comprised of useful materials deriving from selective collection. These waste materials are treated in the Kerepes, Ökörvölgy Valley postselection plant. In the selective waste collection islands, paper, plastic and glass are collected separately. Incoming waste is loaded on two separate



MODEL

>

Biohulladék

7

2011.02.10 13:25:39

MINTATELEP

>

MODEL

PLANT

transporting belts. On belt I you can load mixed matter arriving from selective collection. The belt leads the waste onto a drum sieve where waste materials of less than 6 cm are separated out. The separated material is transported on a belt and falls into a container outside the building. The container can then be delivered to the mechanical selection plant. The materials left on the drum sieve are taken to the selection cabin. The people working next to the two selection belts (maximum 6 pairs of people at each) throw the materials to be collected into a chute, which takes them into a container under the cabin. If there is some waste left on the belt that cannot be utilized, it is transported on a belt to an outside container. At the end of the belts a magnetic separator selects the magnetic metal parts from the rest of the wastes. Completely homogeneous secondary raw materials that do not need further separation are directly taken by the lifting belts of the baling machine without going through the selection belts first. Homogeneous secondary raw materials are separated according to type and collected in the boxes under the selection cabin. Following baling the useful materials are transported to the utilization units. Both treatment centers also serve as educational centers. What is your experience? How much are schools and nursery schools of the area interested in this kind of educational awareness-raising? We place special emphasis on education and awareness-raising projects. We welcome all our visitors and even provide school groups with buses, within budgetary constraints. Since the plants started operation eight months ago the two waste treatment centers have had 4000 visitors. For nursery school children and junior primary school children we have put together a funny educational program in which our professional trainers firstly work with the children and then as the next step take them on a plant tour. For nursery schoold we provide a board game to help them learn about the different waste fractions. For teachers we have put together an educational package so that students can receive knowledge in the framework of environmental studies and lessons with the form teacher. Although you are still at the beginning of operations, do you have any plans for further development – even expansion? It is too early to talk about the future at this point. Our main aim is to inform as many people as possible about the established waste management system, to educate them to use selective waste collection systems and to welcome them at our treatment centers.

8

Biohulladék


egy surrantóba dobják, amely kivezeti azt a kabin alatt elhelyezkedô boxba. Abban az esetben, ha a szalagon hasznosíthatatlan hulladék marad, akkor az egy szalagon egy külsô konténerbe távozik. A szalagok végén a fennmaradó hulladékból mágneses szeparátorral a mágnesezhetô fémhulladékok kerülnek leválasztásra. A teljesen egynemû, válogatást nem igénylô másodnyersanyag a válogatószalag kihagyásával közvetlenül a bálázógép felhordó szalagjaira adagolható. Ide kerül a válogatókabin alatti boxokban összegyûlt, fajtánként elkülönített, egynemû másodnyersanyag is. A bálázást követôen a haszonanyagokat a hasznosítókhoz szállítjuk. Mindkét kezelô központ egyben oktatóközpontként is mûködik. Mik a tapasztalatok, mennyire igénylik a környezô iskolák és óvodák az ilyen jellegû szemléletformálást, képzést? A szemlélet formálásra, képzésre kiemelt hangsúlyt fektetünk. Minden érdeklôdôt szeretettel várunk, sôt az iskolás korosztályok látogatásához az anyagi kereteinkhez mérten buszt is biztosítunk. A telepek mûszaki átadása óta eltelt 8 hónap alatt 4000 látogatót fogadott a két hulladékkezelô központ. Az óvódások, alsós általános iskolások

részére játékos oktató programot állítottunk össze, melynek során képzett oktatási referenseink foglalkoznak a gyerekekkel, majd azt követôen kerül sor a kezelôközpont megtekintésre. Az óvodák számára társasjátékot is biztosítottunk, amely a hulladékok különbözô frakcióinak megismerését segíti. A pedagógusok részére oktatási csomagot állítottunk össze, hogy a környezetismeret, valamit osztályfônöki órák keretében is átadhassák a diákok részére a tudásanyagot. Bár még nagyon az üzemeltetés kezdetén járnak, vannak-e már most tervek a további fejlesztésre, esetleg bôvítésre? A jövôrôl még nagyon korai lenne beszélni, elsôsorban azt szeretnénk, hogy a megépített hulladékgazdálkodási rendszerünket minél többen megismerjék, és használják a szelektív gyûjtés létesítményit, továbbá látogassák meg kezelôközpontjainkat. ■

AZ OK TATÓKÖZPON TB A N M IN D EN KOR OS ZTÁ LYT S ZÍVES EN L Á TN A K / IN TH E ED U CAT I O N A L CENTR E IS A L L A G E- G R OU P A LWAYS W EL C OM E


2011.02.10 13:25:44

MBH

MBT

> N A GY S Á ND O R , TA NS Z É K I M É R NÖ K MIS K OL C I E G Y E T E M , N Y E R S AN YAG E L Ô KÉSZÍ TÉSI ÉS KÖ RN YEZETI E L J Á RÁ S T E CH NI K AI I N T É Z E T (N Y K E ) A GAT IC S R O LA ND , ÜG Y V E Z E T Ô I G A Z G ATÓ F E L S Ô- BÁ C S K AI HU LL A DÉ K G A Z D ÁL K O D Á SI KF T. P ROF. D R H AB I L C S Ô K E B A R NA B ÁS , E G YETEM I TA N Á R MIS K OL C I E G Y E T E M , N Y E R S AN YAG E L Ô KÉSZÍ TÉSI ÉS KÖ RN YEZETI E L J Á RÁ S T E CH NI K AI I N T É Z E T (N Y K E )

MBH technológia és másodtüzelôanyag elôkészítô rendszer

a Felsô-Bácskai Hulladékgazdálkodási Kft-nél 1. BEVEZETÉS Magyarország számára kiemelten fontos az alternatív tüzelôanyagok alkalmazásának bôvítése, mivel hazánk köztudottan szegény ásványi eredetû energiahordozókban. Más vonatkozásban igény van a szelektív hulladékgyûjtés maradékanyagának kezelésére az anyag tömegcsökkentésének és stabilizálásának céljából. Ezekre az igényekre kínál megoldást az itthon is egyre több helyen alkalmazott MBH technológia, amely célja a kezelt hulladék biológiai stabilizálása, illetve másodlagos tüzelôanyag elôállítása. A Felsô-Bácskai Hulladékgazdálkodási Kft. is foglalkozik szilárd települési hulladékok MBH kezelésével, 2010. évben üzemelték be a technológia korszerû másodtüzelôanyag elôkészítô rendszerét. A kutató-fejlesztô munka az „Innovatív, fenntartható energetikai termékek és technológiák fejlesztése” c. NKFP-A3-2006-0024 sz. K+F projekt (Jedlik Ányos program) keretében történt meg. 2. A FELSÔ-BÁCSKAI HULLADÉKGAZDÁLKODÁSI KFT. A Felsô-Bácskai Hulladékgazdálkodási Kft. 2002-ben alakult meg, többsé-

gi önkormányzati tulajdonnal, és feladatául egy korszerû, térségi komplex hulladékgazdálkodási rendszer kiépítését tûzte ki. A szolgáltatás ellátásához 2004-ben megépült a vaskúti regionális hulladékkezelô komplexum, ahol biztosítottá vált a térség önkormányzatai hulladékának az uniós elôírásoknak megfelelô kezelése, ártalmatlanítása, hasznosítása. A szolgáltatási terület az évek alatt folyamatosan nôtt. A kft tagja a Homokhátsági Regionális Hulladékgazdálkodási Rendszernek, mind az ellátott területek nagysága, mind a szakmai tapasztalat alapján a konzorcium vezetô szakmai társasága. A Homokhátsági Regionális Hulladékgazdálkodási Rendszerben a FelsôBácskai Hulladékgazdálkodási Kft. jelenleg 53 településen, mintegy 160000 lakosnak biztosítja a közszolgáltatói feladatok ellátását. A Kft. üzemeltet regionális hulladéklerakót, válogatómûvet, bálázót, hulladékudvarokat, átrakóállomást, komposztáló telepet és elektronikai hulladékbontó üzemet. A Kft. másodtüzelôanyag elôállítását és aprítását tervezi cementipari célra.



Biohulladék

9

2011.02.10 13:25:52

MBH

MBT

Sándor Nagy, research engineer University of Miskolc, Institute of Raw Material Preparation and Environmental Processing (IRMPEP) Roland Agatics, executive manager Felső-Bácska Waste Management Ltd. Dr Barnabás Csőke, professor University of Miskolc, Institute of Raw Material Preparation and Environmental Processing (IRMPEP)

MBT technology and secondary fuel preparation system at the Felsô-Bácska Waste Management Ltd. 1. INTRODUCTION The increasing of use of alternative energy resources is especially important for Hungary, because our country is poor in energy resources of mineral origin. On the other hand there is need for the treatment and weight decreasing of the rest waste originated from selective waste collecting. The solution for these needs can be the mechanical biological treatment technology (MBT). The aim of it is the biological stabilisation of the rest waste and the production of secondary fuel. The Felső-Bácska Waste Management Ltd. also deals with MBT treatment of municipal solid wastes (MSW). The company installed in 2010 the modern secondary fuel preparation plant. The research and development work was made within the framework of “Development of Innovative, sustainable energetic products and technologies” (NKFP-A3-2006-0024 project; Jedlik Ányos Program). 2. THE FELSŐ-BÁCSKA WASTE MANAGEMENT LTD. The Felső-Bácska Waste Management Ltd. was founded in 2002, the main owner is the local government. The main function of the Ltd is the development of a modern areal complex waste management system. The areal waste management complex was built in 2004 for the fulfilling of the service. Here are treated, deposited and utilised the wastes of local government of area according to EU norms. The area of the service is increasing during the years. The Ltd is a member of Homokhátság Areal Waste Management System, and by right of size of service area and professional experiences it is the consortium leader of the system. In the Homokhátság Areal Waste Management System the Felső-Bácska Waste Management Ltd. is responsible for the public services in 53 settle-

10

Biohulladék


3. MBH TECHNOLÓGIA VASKÚTON Ebben a fejezetben bemutatjuk a teljes technológiát, a korábban kialakított MBH részét, és az újonnan létesült másodtüzelôanyag elôkészítô üzemet. MBH technológia bemutatása A technológiai folyamat lényege (1. ábra), hogy a teljes vegyes (egyébként lerakásra kerülô) hulladékot a Doppstadt AK-430 törôvel való aprítást követôen biostabilizálásnak vetjük alá. A stabilátot 100 mm-nél dobrostával (SM414) szétszitáljuk. A finom <100 mm frakció lerakásra kerül. A >100 mm-es durva (másodtüzelôanyag) termékbôl mágneses szeparálással leválasztjuk a vasat. A kapott másodtüzelôanyagterméket ellenôrzô kézi válogatásnak vetjük alá (a válogatómûben), kiválogatva a nemkívánatos PVC-, és nemvasfémdarabokat, valamint a kalapácsos shredderrel történô aprítást esetlegesen zavaró rongydarabokat. Szükséges esetben, ha nagyobb fûtôérték kívána-

tos, a stabilátot a lehetô legkisebb fordulatszám és a legnagyobb rácsnyílás mellett ismételten aprításnak tesszük ki a Doppstadt törôvel (szelektív aprítás), majd azt követi a szitálás, mágneses szeparálás és a kézi válogatás. [1, 2] Másodtüzelôanyag elôkészítô üzem Az MBH technológiára épülô hulladékelôkészítési rendszer (2. ábra) részét képezi a tavalyi évben átadott aprító rendszer, amelynek fô eleme a kalapácsos shredder, és a tömörítô konténer. Ez a rendszer végzi az elôzô alfejezetben bemutatott MBH technológia durva termékének 30 mm alá történô aprítását. A technológia tervezôje és kivitelezôje a Miskolci Egyetem Nyersanyagelôkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézete, a Classicmechanik Kft és a Terra Center Kft. A rendszert a (4) adagolótartály és adagoló gumiszalag táplálja. Az új üzemben a törô elôtti feladószalag (1) hordja fel az anyagot a kalapácsos

1. ÁBR A . M B H - TEC H N OL ÓG IA VA SKÚ TON A Z ÉVES A N YA G M EN N YISÉG EKET F ELTÜ N T E T V E / FIG. 1. : M B T- TEC H N OL OG Y IN VA SKÚ T W ITH TH E YEA R LY M A SS F L OW S


2011.02.10 13:25:52

MBH

MBT

ments (population: 160000). The Ltd operates areal landfill, sorting plant, baling-press, sorting plant, transfer station, composting plant, waste of electric and electronic equipments processing plant. The Ltd. plans secondary fuel production and crushing for the cement industry. 3. MBT-TECHNOLOGY IN VASKÚT In this chapter will be introduced the complex technology: the earlier configured MBT part, and the newly installed secondary fuel preparation plant.

2 . Á B R A : A Z Ú J MÁSODTÜZELÔANYAG ELÔKÉSZÍTÔ ÜZEM / F IG . 2.: TH E N EW SEC ON D A RY F U EL P R EPA R AT ION PLANT

shredderre (2). A shredder rotorjának átmérôje és hossza egyaránt 800 mm, a meghajtásáról 55 kW-os motor gondoskodik (3. ábra). Az aprítógép termékét pneumatikus úton szállítják: egy porleválasztó ciklonon keresztül ventilátor szívja el. A ciklon durva terméke a tömörítô konténerekbe kerül. A finom terméket (a port) lerakják. Az üzem tervezett kapacitása 500...750 kg/h, vezérlése teljesen automatizált. Másodtüzelôanyagra vonatkozó üzemi méretû kísérleti vizsgálat és a vonatkozó elemzések A termékminôség és az ár között öszszefüggés van, ennek lényege, hogy egy alapértékhez képest a minôségromlás értékcsökkenéssel jár, míg minôségtöbblethez értéknövekedés tartozik. A vaskúti telepen 2010 júniusában felállított 2 db GORE® Cover technológiájú takart prizmából a stabilizálást követôen mintát vettünk. A mintát 40 mm-es dobszitára vezettük. A szitálás tömeghányadai az 1. táblázatban láthatók.

3. ÁBRA : KA L A PÁ C SOS SH R ED D ER VA SKÚ TON / FIG. 3.: H A M M ER SH R ED D ER IN VA SKÚ T

Introduction of MBT-technology The essence of the technology (fig. 1.) is that the full amount of the rest waste (which would be land filled otherwise) is grinded by Doppstadt AK430 crusher and is stabilised according to MBT-technology. The stabilised material is screened at 100 mm by the SM-414 drum sieve. The fine is land filled. From the coarse fraction ferrous metal is removed. The undesirable PVC, nonferrous metal pieces and materials (e.g.: large textile) which would disturb the grinding in hammer shredder are removed by control sorting by hand (also in sorting plant). If higher heating value is needed, the stabilised material is grinded once more by the lowest revolution number and biggest bottom sieve opening with the Doppstadt crusher (selective grinding). The next steps are screening, magnetic separation, and hand sorting. [1, 2] Secondary fuel processing plant The last year installed grinding unit (fig. 2) is part of the RDF preparation plant. The main part of the unit is the hammer shredder and the press container. This unit reduces the grain size of the waste less than 30 mm. The designers and contractors of the technology are the Institute of Raw Material Preparation and Environmental Processing (University of Miskolc), Classicmechanik Ltd and Terra Center Ltd. The system is fed by the hopper (4) and

>



Biohulladék

11

2011.02.10 13:25:53

MBH

>

MBT

conveying belt. The feed belt (1) of the crusher transports the RDF to the hammer shredder (2). The diameter and length of the rotor is 800 mm, the power of the motor is 55 kW (fig. 3). The product of the grinder is evacuated by ventilator, and transported to a cyclone. The fine product (dust) is land filled, the coarse is transported in the press containers. The planned capacity of the plant is 500…750 kg/h. The control of the plant is fully automatic.

tömegkihozatal / yield

>40 mm

6 880 kg

37,7%

<40 mm

11 380 kg

62,3%

A finom termék (<40 mm) fûtôértékét megvizsgáltuk. A durva termékbôl homogenizálást követôen elemzési mintát

4. Kompozit / Composite

7. Mûanyag / Plastic

8. Éghetô / Combustible

9. Üveg / Glas

10. Fém / Metal

11. Éghetetlen / Non comb.

12. Veszélyes / Hazardous

Σ:

0

5,6

2

1,1

31,7

0,4

37,9

16,5

0

4,8

0

0

100

0

14,5

3,4

4,7

13,4

0,9

41,6

15,3

0

6,2

0

0

100

75-100

12,6

0

22,2

5,2

5

11,7

1,6

26,5

14,8

0,2

12,8

0

0

100

50-75

14,6

0

25,8

4,9

0,5

9,8

0,5

23,4

24,8

0,5

9,8

0

0

100

<50*

32,3

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Σ:

100

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-


6. Higiéniai / Hygienic

3. Karton / Carton

22,6

5. Textil / Textile

2. Papír / Paper

>150

*

válogatáskor keletkezô finom frakciót is beleértve / inclusive the fine arising hand sorting

A Miskolci Egyetem NYKE Intézetébe a prizmabontást követô hulladékelemzésbôl a zavaróanyagoktól (pl.: fémek) mentesített különbözô szemcseméret-osztályú anyagokból aprított mintákat szállítottunk. A mintákat kisebbítést követôen az intézeti RETSCH vágómalommal 2 mm-es szitabetéttel aprítottuk. A kapott anyagot fûtôérték vizsgálatra a Miskolci Egyetem Energia és Minôségügyi Intézetébe küldtük. A vizsgálat eredményei a 3. táblázatban láthatók. A klórtartalom vizsgálatokat a Holcim Rt-nél végezték el.

A bemutatott vizsgálatok alapján az évente feladott hulladékmennyiségbôl 2000…3000 t másodtüzelôanyag várható. A tüzelôanyag szemcsemérete < 30 mm, fûtôértéke 21 850 kJ/kg, klórtartalma 0,573%. Jelen publikáció „A Miskolci Egyetem Technológia- és Tudástranszfer Centrumának kialakítása és mûködtetése” címû, TÁMOP-4.2.1-08/1-2008-0006 számú projekt keretében készült, az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.

3. TÁB L Á ZAT: M B H SZEM C SEM ÉR ET- F R A KC IÓK FÛTÔÉ RTÉKEI ÉS KL ÓRTA RTA L M A I / TA B L E 3.: HEAT IN G VA L U ES A N D C H L OR IN E C ON TEN T OF D IF F ER EN T R D F F R A C TION S

Felhasznált irodalom [1] Prof. Csôke Barnabás, Dr. Aleksza László, Olessák Dénes, Ferenczy Károly, Dr. Bokányi Ljudmilla: Mechanikai biológiai hulladékkezelés kézikönyve, Profikomp Kft. [2] Gombkötô Imre: Szétválasztási technológiák a biomassza feldolgozásban: Osztályozás; Biohulladék, 2009, 4. évfolyam 3. szám, p 25-31 ■

<40 mm <50 mm 50-75 mm 75-100 mm 100-150 mm >150 mm

Biohulladék

Összetétel / Composition [%]

100-150 17,9

Minta megnevezés / sample

12

képeztünk, amelynek szemcseméret-eloszlását és az anyagi összetételét vizsgáltuk (2. táblázat).

2. TÁ B L Á ZAT: A KEZELT H U L L A D ÉK SZEM C SEM ÉR ET- EL OSZL Á SA ÉS A N YA G I ÖSS Z E T É T E L E A PR IZM A EL B ON TÁ SA KOR / TA B L E 2.: TH E PA RTIC L E SIZE D ISTR IB U TION A N D M AT E RI A L C OM POSITION OF TR EATED WA STE

1. Bio / Bio

[1] Prof. Csőke Barnabás, Dr. Alexa László, Olessák Dénes, Ferenczy Károly, Dr. Bokányi Ljudmilla: Mechanikai biológiai hulladékkezelés kézikönyve, Profikomp Kft. [2] Gombkötő Imre: Szétválasztási technológiák a biomassza feldolgozásban: Osztályozás; Biohulladék, 2009, 4. évfolyam 3. szám, p 25-31

tömeg / mass

Δm [%]

REFERENCES

szemcseméret osztály / particle size fraction

Szemcseméret osztály / Particle size fraction [mm]

Industrial experiment and analysis on secondary fuel The quality of the product is related to the price, it means that lower quality results price reduction, better quality results higher price. We took sample from two covered prisms after the stabilisation process. The sample was screened at 40 mm, the yield is showed in Table 1. The heating value of the fine was determined. Sample was prepared from the coarse after homogenisation, and its particle size distribution and material composition were determined. The disturbing materials (e.g.: metals) were removed from the analysed sample fractions, and they were transported to the Institute of Raw Material Preparation and Environmental Processing (University of Miskolc). The samples were grinded with RETSCH cutting mill of the institute with 2 mm bottom sieve. The grinded materials were sent to the Institute of Energy and Quality Affairs (UM). The chlorine analysis was made by Holcim Corporation. The results are shown in Table 3. As the results shows, from the yearly amount of feed 2000…3000 t secondary fuel can be estimated. The particle size of it is < 30 mm, the heating value 21850 kJ/kg, and the chlorine content 0,573 %.

1.TÁ B L Á ZAT: TER M ÉKEK TÖM EG KIH OZATA L A / TA B L E 1.: YIEL D OF PR OD UCT S

Átlag fûtôérték / average heat value [kJ/kg] 5 460 8 650 14 250 20 000 22 870 21 070

Elemzési Cl / Cl from analysis [%] 0,749 0,726 1,058 0,779 0,906 0,309


2011.02.10 13:25:56

NEMZETKÖZI

INTERNATIONAL

Talajjavítás

több éven át tartó komposztfelhasználással

A

németországi KarlsruheAugustenbergi Mezôgazdasági Technológiaközpont (LTZ Karlsruhe Augustenberg) fenntartható mezôgazdasági komposztfelhasználásról szóló kutatási záróprojektjében nagyszabású kísérleteket végeztek többek között a több éven át tartó komposzttrágyázás talajjavító hatását vizsgálva. (Komposzt felhasználási kísérletek, 2008. évi zárójelentés)

Eredmény

Összességében megállapítható, hogy a gyakorlatban elterjedt, háromévente 20-30 t sz.a./ha dózisban adagolt komposzttal több szerves anyag juttatható a talajba, mint amennyi az alap humusz reprodukcióhoz szükséges lenne. A komposztfelhasználás ezáltal igen alkalmas a talaj humuszegyensúlyának fenntartására és a humusztartalom optimalizálására.

Hatások a talajhasználatra

Talajszerkezet Aggregátum stabilitás Pórus arány

növekvô határozottan növekvô

Levegôkapacitás

növekvô

Térfogattömeg

határozottan csökkenô

Elsôsorban vályog- és agyagtalajok esetén: rugalmasabb, mechanikailag jobban terhelhetô talaj, nagyobb védelem a talajtömörödéssel és az erózióval szemben Makro- és mezopórusok arányának növekedése, jobb talajlevegôzés és vízelvezetés, jobb gázcsere Lazább szerkezetû talaj, a jobb talajlevegôzés és vízelvezetés feltétele

Vízháztartás Szabadföldi vízkapacitás Nedvességtartalom

határozottan javult

Nagyobb víztározó kapacitás, és nagyobb víztartalékok szárazság idején, fokozottabb védelem a növényeknek a szárazság okozta stressz ellen

növekvô (nem bizonyított)

Jobb vízelvezetô képesség heves esôzések után, belvíz kialakulásának megakadályozása, a talajfelszín gyorsabb száradása

határozottan javult

A talajélet tartós aktiválódása, a szerves anyagok fokozott mineralizációja, ezáltal nagyobb mértékû tápanyagfeltáródás (elsôsorban N és P), növekvô ellenálló képesség a kórokozókkal, valamint a fizikai talajterheléssel szemben

Vízkapacitás Víznyelô képesség Talaj mikrobiológia Mikrobiális biomassza Foszfatáz aktivitás N-mineralizáció

>

1 . T Á B LÁ ZAT: A KOM POSZTFELHASZNÁLÁS TALAJJAV ÍTÓ H ATÁ SA I ( ÖSSZESÍTETT PR OJ EKT ER ED M ÉN YEK ÉS G YA KOR L ATI M EG F IGY E L É S E K )



Biohulladék

13

2011.02.10 13:25:56

NEMZETKÖZI

>

INTERNATIONAL

Soil Improvement through Compost Use over Several Years

„A talaj humuszmérlegé-

In the framework of the final research project on sustainable agricultural compost use carried out by Karlsruhe-Augustenberg Agricultural Technology Centre in Germany (LTZ Karlsruhe Augustenberg) a large-scale experiment was conducted examining the soil-improving effect of compost manuring over several years (Compost Use Experiments – Final Report of 2008). In general, the conclusion is that the widelyused practice of mixing 20-30 t dry matter/ha of compost into the soil every three years results in higher amounts of organic matter in the soil than is necessary for basic humus reproduction, which means that compost use is an ideal way not only to maintain the humus balance in the soil but also to optimize humus content.

bizonyult a rendszeres

Parameter Soil structure

Tendency

Aggregate stability

Increasing

Pore portion

distinctly increasing

Air capacity

Increasing

Storage density

distinctly decreasing

Water household Usable field capacity Water content

distinctly improved

Water capacity

Water infiltration

increasing (unverified)

Microbiology of soils Microbial biomass Phosphatase activity distinctly improved N-mineralization

re gyakorolt hosszú távú pozitív hatás döntônek komposztkijuttatás talajjavító hatásai közül.”

Effects on land use Primarily on medium and heavy soils: higher flexibility of soils, mechanical load capacity higher, improved protection against soil compaction and erosion Increase the portion of mediumsized and coarse pores, improved aeration and drainage, improved gas exchange Soil loosening, pre-condition for improved aeration and drainage

Szervesanyag-pótlás, mint döntô tényezô A kísérletek során nem került sor a szerves széntartalom fokozott lebontására a talajban, mint ahogy az a humuszmérleg könnyen lebontható szerves tápanyagokra vonatkozó alapelvei alapján várható lett volna. Ezáltal bebizonyosodott az, hogy a rendszeres komposztfelhasználás a talaj humusztartalmának gyarapodását idézi elô. Ez megerôsíti azt is, hogy – tekintettel a szûkös forrásokra – ipari növények termesztése esetén vagy a rendkívül alacsony humusztartalmú talajok rekultivációjánál a nagy stabil szervesanyag-tartalmú komposztok egyre nagyobb szerepet kaphatnak. A talaj humuszmérlegére gyakorolt hosszú távú pozitív hatás döntônek bizonyult a rendszeres komposztkijuttatás talajjavító hatásai közül. Különösen igaz ez a talajbiológiai paraméterek vonatkozásában, de emellett a talaj fizikai állapotjellemzôi is – különösen a vízháztartás – jelentôsen javultak a kísérlet idôtartama alatt. A talajszerkezet állapotjellemzôi közül a térfogattömeg a komposztkijuttatás hatására egyértelmûen csökkent. A csökkenô térfogattömeggel párhuzamosan viszont

Increased capacity for water storage, increased water storage during drought, increased protection of plant population against drought stress Improved water transport after heavy rainfall avoidance of stagnant moisture, rapid drying of soil surface

Sustainable activation of soil microbiological life, increased mineralization of organic matter and thus increased nutrient release (above all N and P), increase in resistance against harmful organisms and physical soil loads

Table 1: The soil-improving effects of compost applications (Summarized project results and experience stemming from literature and practice)

Organic Matter Enrichment as a Key Factor During the experiment the organic carbon content did not decrease in the soil as significantly as could have been expected based on the principles of easily decomposing organic nutrients of the humus balance. This phenomenon proves that regular compost applications increase the humus content of the soil. It has also been proven that – considering the limited amount of financial resources available – in the case of industrial scale crop cultivation or recultivation of soils with a very low humus

14

Biohulladék



2011.02.10 13:25:56

NEMZETKÖZI

INTERNATIONAL

content, the role of composts with a high level of stable organic matter content is becoming more and more evident. The long-term positive impact on the humus balance of soils proved to be of key importance from among the soil-improving effects of compost application. This is especially true as far as soil biological parameters are concerned; however, at the same time the physical characteristics of the soil – first of all the water household – also improved considerably during the experiment. From among the characteristics of soil structure, bulk density significantly decreased as a result of the application of compost. While bulk density decreased, soil porosity clearly increased. These factors have clearly beneficial effects on the cultivation of arable land. The improvement of soil structure stability was less distinct but still perceptible. As expected, it was primarily loam and clay soils (that is, medium and heavy soils) that were affected. The impact on sandy soils with loose structures was not so strong. Compost has a beneficial effect on compact, medium and heavy soils with an unfavorable structure, since it improves their resistance against harmful organisms and thus positively affects their load capacity. The cultivation of lands gets easier and, as a result, the amount of necessary fuel required to manage them also decreases. The latter phenomenon was reported by the farmers who took part in the experiment. Further beneficial effects are an increase of humus content and at the same time decreasing erosion on sloping areas.

érezhetôen nôtt a talajban lévô pórusok aránya. Ezek egyértelmûen a szántóföldi növénytermesztés elônyös hatásai. Kevésbé egyértelmûen – de azért érzékelhetôen – javult a talaj szerkezeti stabilitása. Mint az várható volt, ez a hatás elsôrendû a vályog- és agyagtalajoknál, viszont kevésbé volt érzékelhetô a laza szerkezetû, homoktalajoknál. Az elônytelen szerkezetû, tömörödött, vályog- és agyagtalajoknál a komposzt elônyösen hat, mivel az az ellenállóképességet és ezáltal a terhelhetôséget pozitívan befolyásolja. A talajok mûvelése könnyebbé válik, ezáltal a felhasznált üzemanyag mennyisége is csökken. Ez utóbbi tényt maguk a kísérletben részt vevô gazdák is megerôsítették. Mindezek mellett elônyös hatásként értékelhetô a humusztartalom növekedésével párhuzamosan a lejtôs területek talajainak az erózióra való kisebb hajlama is. Javuló talajvíz-háztartás A rendszeres komposztadagolás egyértelmûen pozitív hatást gyakorolt a talaj

vízháztartására is, a vízkapacitás ugyanis a legtöbb esetben döntô mértékben javult. Látványos volt a javulás a vályog- és agyagtalajok esetében, míg a homoktalajoknál kevésbé. Hasonlóan pozitívak az eredmények a talaj szabadföldi vízkapacitása, vagyis a növények számára potenciálisan felvehetô víztartalom vizsgálata során is. Összességében megállapítható, hogy a talaj növények számára elérhetô vízkészletének növekedése az egyik legelônyösebb hatása a komposztfelhasználásnak. Hosszan tartó száraz idôszakok idején a növényállomány könynyebben átvészeli a szárazság okozta stresszt, mindenekelôtt a laza szerkezetû, illetve alacsony talajvízszintû talajoknál. Bár a vízáteresztô képesség feltételezhetô növekedése méréstechnikai okok miatt most még nem volt mérhetô, a kísérleti megfigyelések és gazdák tapasztalatai a heves esôzést követôen gyorsabb talajszáradásról számoltak be a komposzttal kezelt területeken.

Improving groundwater household Regular compost use had a positive effect on the water household of soils as well, since water capacity improved significantly in most cases. The improvement was especially significant in the case of medium and heavy soils while in the case of sandy soils it was less distinct. Similarly positive results can be reported in connection with the water capacity of usable lands; that is, in the increase in water content that is potentially available for plants. In general we can say that the most beneficial effect of compost use is the increase of available-to-plants water content in the soil. During long-term dry periods the plant population is more resistant to the stresses of drought (particularly in the case of soils with a light structure or where there is a low water table). Although the predicted increase in water permeability cannot be measured at the moment due to the measuring technology, experimental observations and farmers’ experiences show that, in areas where compost is used, the soils dry more quickly after heavy rainfall. Increasing biological activity in the soil Regular compost use affects the activities of living organisms in the soil in a very positive way. Research results show that, as compost was regularly applied, mixed and worked into the soil in agricultural areas life in the soil was significantly stimulated – and this was a lasting, sustainable

>



Biohulladék

15

2011.02.10 13:26:01

NEMZETKÖZI

INTERNATIONAL

>

effect. This is also a result that – based on experience – has been reported by several farmers. Results also show a significant increase in microbial biomass as well as in the proportion of mineralized nitrogen. The practical significance of this phenomenon is that, due to compost use, nitrogen mineralization increases much more than would be expected from the slight increase in total nitrogen content. As the activities of organisms living in the soil are fostered, long-term compost use moves the nitrogen mineralization balance of the soil towards greater soluble N proportions, and thus is more efficient as far as fertilization is concerned. This effect has been also proven by the higher level of N utilization. The initial low levels of efficient N (from the point of manuring) rise with increases in the periods of compost application. Proven Phytosanitary EffectS Last but not least, the phytosanitary potential of the soil (that is, its ability to resist different harmful organisms) can also improve. As experiments have proved, due to the faster decomposition of plant residues creating focuses in the soil, the resistance of, for example, autumn wheat to fusarium also improves. Experiments on long-term compost use confirm the general impression that a gradual increase in soil fertility is closely connected with support for biological activities of living organisms in the soil - which in turn is achieved through regular applications of compost.

Source: Humuswirtschaft & Kompost aktuell 10/08 issue, p 3-4

16

Biohulladék


Fokozódó talajélet Különösen kedvezôen hat a rendszeres komposztfelhasználás a talajlakó élôlények tevékenységére. A kísérleti eredmények alapján megállapítható, hogy a mezôgazdasági területekre rendszeresen kijuttatott komposzt, és annak átmozgatása, bedolgozása révén megelevenedett a talajélet, ami ráadásul tartósnak is bizonyult. Ez is egy olyan eredmény, amelyrôl – megfigyeléseik alapján – számos gazda be tudott számolni. Szignifikánsan nôtt a mikrobiális biomassza és a mineralizálódott (ásványosodott) nitrogén aránya. Ez utóbbi tény gyakorlati jelentôsége abban rejlik, hogy a komposztfelhasználás révén a nitrogén-mineralizáció sokkal erôteljesebben nô, mint az az enyhén növekvô össznitrogén-tartalom alapján várható lenne. A többéves komposztfelhasználás a talaj nitrogén mineralizációs egyensúlyát a talajlakó élôlények tevékenységének elôsegítése révén köztudottan az oldható, és ezáltal trágyázás szempontjából hatékony N-arány irányába tolja el, ahogyan ezt a magasabb N-kihasználtsági értékek is alátámasztják. A trágyázás szempontjából hatékony N-értékek kezdetben alacsony szintje a komposztkihelyezés idôtartamának növekedésével együtt nô.

Kimutatható növény-egészségügyi hatás Nem utolsósorban növekedést mutathat a talaj növény-egészségügyi potenciálja, a különbözô kórokozó szervezetekkel szembeni ellenállása is. Mint ahogyan azt a kísérletek során megfigyelték, a gócpontoknak számító növénymaradványok gyorsabb lebontása révén pl. az ôszi búza fuzárium elnyomó képessége is javult. A hosszú távú komposzt-kihelyezési kísérletek tapasztalatai megerôsítik azt az összbenyomást, hogy a talajtermékenység fokozatos növekedésének jelentôs része a talajlakó élôlények tevékenységének elôsegítése révén a rendszeres komposztkihelyezésnek tulajdonítható. ■ Forrás: Humuswirtschaft & Kompost aktuell – 10/08 lapszám, 3-4. o. Fordította: Bezeczky-Bagi Beáta


2011.02.10 13:26:07

Profikomp Lifting System – egy innovatív megoldás a teljesen zárt komposztálásért

A

Profikomp Kft. életében mindig fontos szerepet töltött be a folyamatos fejlesztés, az innováció. A cég az elmúlt években számos K+F projektet valósított meg sikeresen, legyen szó a komposztálási technológia mûszaki fejlesztésérôl, a mechanikai-biológiai hulladékkezelés komplex rendszerének kialakításáról, vagy a biomassza termesztés, mint megújuló erôforrás beillesztésérôl a hulladékgaz-


dálkodás körfolyamatába. Legutóbbi innovatív fejlesztésével a Profikomp Kft a Gore™ Cover komposztálási technológia továbbfejlesztését, és maximálisan zárttá tételét célozta meg. Nyertes pályázatunk a GOP-1.3.1-08/22009-0044 azonosító számon az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretén belül az Európai Unió támogatásával, az Európai Regionális Fejlesztési Alap társfinanszírozásával valósul meg. A 2010.december 31-vel lezáruló pro-

jekt eredményeképpen létrejött egy olyan 100%-osan zárt komposztálási rendszer, amely a legintenzívebb gázkibocsátással járó, az eddig kritikusnak számító anyagmozgatás ideje alatt is biztosítja a teljes zártságot. Az eddigi üzemeltetési tapasztalatok alapján a jelen fejlesztéssel megvalósult komposztálási technológia, amely valóban teljes mértékben zárt a kritikus munkafázisok ideje alatt is, mégis rugalmasan kezelhetô, alacsony üzemeltetési költségekkel, kiváló komposzt végterméket eredményezve.

2011.02.10 13:26:10

VÖRÖSISZAP MELLÉKLET RED SLUDGE S U P P L E M E N T

18

Biohulladék



2011.02.10 13:26:29

VÖRÖSISZAP

MELLÉKLET

Kutatói összefogás a termôterületek megmentéséért 2010. november 19-én dr. Borovics Attila, az Erdészeti Tudományos Intézet fôigazgatója, dr. Magda Sándor, a Károly Róbert Fôiskola rektora, dr. Anton Attila, az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet igazgatója, dr. Faragó Sándor, a Nyugat-Magyarországi Egyetem rektora és dr. Solti László, a Szent István Egyetem rektora szakmai konzorciumot hoztak létre, hogy elôsegítsék a vörösiszap-katasztófa által sújtott területek rehabilitációját és a termôterület revitalizációját. A konzorciumi megállapodást sajtótájékoztató keretében írták alá Gödöllôn. Az eseményen részt vett a szakmai konzorcium védnökségét vállaló dr. Németh Tamás, az MTA fôtitkára, a Kormányzati Koordinációs Bizottság Tudományos Tanácsának elnöke, a konzorciumot vezetô dr. Gyuricza Csaba, a SZIE MKK Növénytermesztési Intézetének egyetemi docense valamint Szabó Csaba, a mentesítést koordináló miniszteri megbízott. A konzorcium legfontosabb feladata olyan technológiai javaslatok kidolgozása, amelyek Kolontár és Devecser térségében a vörösiszap-katasztrófa által érintett területek újraéledését segítik elô. Ennek érdekében a résztvevô intézmények szakértôi az elmúlt hetekben már elvégezték a teljes külterület állapotfelmérését. Megállapították, hogy a vörösiszap által sújtott szántóterületek élelmiszer- és takarmány alapanyag elôállítására néhány évig alkalmatlanok lesznek, viszont – különösen a Kolontár és Devecser közötti szántóterületek – energetikai célú növények termesztésére alkalmassá tehetôk. Ehhez azonban elengedhetetlen a teljes szántóterület földhasználati módjának megváltoztatása. A vörösiszap eltávolítása után a felsô, legfeljebb 10 cm talajréteg eltávolítása szükséges, majd ezt követôen kezdôdhet az érintett terület rekultiválása és betelepítése energianövényekkel. A szakértôk szerint a Kolontár és Devecser közötti terület ideális gyorsnövésû fás szárú energianövények (elsôsorban fûz és nyár) termesztésére. Ezek a növények kiválóan alkalmasak a talaj nehézfém-tartalmának csökkentésére, ugyanis nagy mennyiségben veszik fel ezeket, miáltal jelentôs biológiai talajtisztító hatást fejtenek ki. A konzorcium által javasolt projekt megvalósítása biztosíthatja a károsodott termôterületek hasznosítását, a nehézfém-terhelés csökkentését vagy megszûntetését biológiai úton, ugyanakkor hosszú távon olcsó energiaforrást teremthet. A Szent István Egyetemen 2003 óta folynak kutatások, amelyek a kedvezôtlen adottságú termôhelyek energianövényekkel történô hasznosítására irányulnak. A kutatások eredményei az egyetem és a konzorciumi társintézmények együttmûködésével most közvetlenül átültethetôk a gyakorlatba, ezáltal a vörösiszap-katasztrófa által érintett területek helyreállíthatók. ■

RED

SLUDGE

Alliance of Rearchers to Save Arable Land Areas On 19 November 2010 Dr. Attila Borovics, the director general of the Hungarian Forest Research Institute, Dr. Sándor Magda, the president of Károly Róbert College, Dr. Attila Anton, the director of the Research Institute for Soil Science and Agricultural Chemistry of the Hungarian Academy of Sciences (HAS), Dr. Sándor Faragó, the president of the University of West Hungary and Dr. László Solti, the president of Szent István University established a professional consortium to facilitate the rehabilitation of areas affected by the red sludge disaster and to revitalize the affected arable land. The consortium agreement was signed in Gödöllő in the framework of a press conference. Dr. Tamás Németh, general secretary of HAS and the patron of the professional consortium and president of the Scientific Council of the Governmental Coordinating Committee, as well as Dr. Csaba Gyuricza, leader of the consortium and docent at the Faculty of Agricultural and Environmental Sciences at Szent István University, and Csaba Szabó, the ministerial commissioner coordinating the emergency operations also participated at the event. The most important task of the consortium is to design technological proposals for facilitating the revitalization of the areas impacted by the red sludge disaster in the region of Kolontár and Devecser. In order to do this, experts from the participating institutions had already conducted an assessment of all the non-residential areas over the previous weeks. They concluded that arable areas impacted by the red sludge disaster would be unsuitable for growing food and fodder crops. However, the land – especially the arable land between Kolontár and Devecser – can be made suitable for cultivating energy crops. In order for this to happen it is necessary to totally change the way the arable land area is used. After removing the red sludge, it is only necessary to remove the top 10 cm (at most) of the soil. Following this, recultivation of the impacted area can commence along with planting of energy crops. According to experts, the land between Kolontár and Devecser is ideal for cultivating fast growing ligneous energy crops (primarily willow and poplar). These plants are ideally suited to decreasing the heavy metal content of the soil since they absorb these elements in large quantities and thus have a biological remediation effect. Implementation of the project proposed by the consortium can ensure the utilization of the negatively-impacted arable land as well as ensure the reduction and elimination of heavy metal pollution in a biological way. At the same time, the project should provide a source of cheap energy in the long run. At Szent István University, research projects focusing on the utilization of land areas with unfavorable potential for growing energy crops have been underway since 2003. The outcomes of these projects can be put into practice directly through collaboration in the framework of the above-mentioned consortium, and as a result, areas impacted by the red sludge disaster can be restored.



SUPPLEMENT

Biohulladék

19

2011.02.10 13:26:33

VÖRÖSISZAP

MELLÉKLET

RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

> D R. L Á S Z L Ó P É T E R T U D OMÁ N Y O S M U NK AT ÁR S M TA TA LA JTA N I ÉS A G RO KÉM I A I KU TATÓ I N TÉZET K ÖRN Y E Z E T I N FO R M AT I K AI O S Z T ÁLY

Talajállapot felmérés a vörösiszap katasztrófa helyszínén A

Magyar Tudományos Akadémia Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet (MTA TAKI) munkatársai a katasztrófa bekövetkezésének másnapján 2010. október 5-én az Országos Katasztrófavédelemi Fôigazgatóság felkérésére helyszíni bejárás után egy gyors helyzetértékelést készítettek a vörösiszappal szennyezett területek állapotáról (1. kép). 2010. október 8-án az MTA TAKI szakemberei a Kormányzati Koordinációs Bizottság Tudományos Tanácsának

1 . K É P : D EV E C SERI KERT A KATASZTRÓFA M ÁSNAPJÁN / PIC TU R E 1: A G A R D EN IN D EVEC S ER ON E D AY A FT E R THE DISASTER

20

Biohulladék


kérésére helyszíni vizsgálatokat és talajminta-vételezést végeztek Kolontáron és Devecseren (2. kép). Kolontári és devecseri kertekben a talaj 1 méter mélységû szelvényét megmintázták abból a célból, hogy megállapítsák, hogy a felszínt addigra már negyedik napja borító vörösiszapból szivárgott-e a mélyebb rétegekbe szennyezô anyag vagy sem (3. kép). Ezt követôen a belterületeken még kétszer (2010. október 28-án és november 11-én) végeztek mintavételezéseket a Katasztrófavédelem által meghatározott kármentesítési munkálatok technológia monitoringjának céljából. Elôször a vörösiszap-letolás után, gipszes kezelést követôen, másodszor pedig a gipszletolás után szedtek talajmintákat a vörösiszappal szennyezett kiskertek 60 cm-es szelvényébôl (4. kép). A belterületi vizsgálatokkal párhuzamosan 2010. október 28-án megkezdôdött a külterületeken a vörösiszappal elöntött területek felmérése is. A vizsgálatok célja a talajszennyezettség mélységi feltárása volt a felsô 60 cm-es talajrétegben. A talajfelvételezés Kolontár és Devecser között a Torna-patak és a Malom-árok által határolt területen, illetve a Devecser és Somlóvásárhely közötti mezôgazdasági területeken történt (5. kép).


2011.02.10 13:26:39

VÖRÖSISZAP

MELLÉKLET

A talajfelvételezések a Megaterra Kft. közremûködésével protokoll szerint gépi- és kézi fúró segítségével történtek. A talajmintákat a Bálint Analitika Kft., a BME, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutató Csoport, valamint az MTA Növényvédelmi Kutatóintézet és az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet laboratóriumaiban vizsgálták.

2 . K É P : K OLON TÁ RI KERTBEN LEÜLEPEDETT V ÖR Ö SISZA P / P ICTURE 2: RED SLUDGE IN A K OLON TÁ R G A R D EN

Az iszapkatasztrófa által érintett terület talajtani jellemzése A terület a Marcal felsô vízgyûjtôterületén, a Torna patak allúviumán helyezkedik el. A felszín legnagyobb részét löszös, iszapos homokos folyóvízi és lejtôüledék borítja. Helyenként felszínre bukkan a fekü homokos, kavicsos anyaga. A területtôl délre kisebb foltokban felszínre bukkan a karsztos alaphegység, északra pedig a Somló vulkanikus kúpja található. Talajtakarója jellegzetesen könnyû mechanikai összetételû (kavicsos homok,

3. KÉP: TALAJMINTA-VÉTEL GÉPI FÚRÓVAL / PICTURE 3: SOIL SAMPLING WITH MECHANICAL DRILL

RED

SLUDGE

Dr. László, Péter, Hungarian Academy of Sciences Soil Science and Agrochemical Research Institute, Department of Environmental Informatics

Examination of Ground Conditions at the Site of the Red Sludge Disaster On the 5th October 2010, one day after the disaster, members of the Hungarian Academy of Sciences Soil Science and Agrochemical Research Institute (Magyar Tudományos Akadémia Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet (MTA TAKI) carried out an onsite examination followed by a quick evaluation of the condition of areas polluted by the red sludge following arequest from the National Directorate General for Disaster Management. (Picture 1) On 8th October 2010 employees of MTA TAKI carried out on-site examinations and soil sampling in Kolontár and Devecser (Picture 2) at the request of the Scientific Council of the Government Co-ordination Committee. In the Kolontár and Devecser gardens 1 meter deep soil samples were taken to check if polluting materials from the red sludge that by that time had covered the surface for four days were also present in deeper layers of the soil (Picture 3). After this examination further two samples were taken (28th October 2010 and 11th November 2010) in the residential area of the two villages in order to support monitoring of the damage relief work determined by the Disaster Prevention Authority. Samples from a depth of 60 cm were taken from gardens polluted with red sludge, firstly after red sludge was collected and gardens treated with gypsum, and following this after the gypsum had been collected (Picture 4). While the examination of the residential village areas was in progress, investigation of red sludge contaminated areas outside the village also commenced on 28th October 2010. The aim of the examinations was to determine the depth of soil pollution in the upper 60 cm of the soil. Soil samples were taken between Kolontár and Devecser in the area between the Torna stream and Malom ditch as well as from the agricultural area between Devecser and Somlóvásárhely (Picture 5). Samples were taken by Megaterra Ltd, in accordance with regulations, using machine and manual drills. The soil samples were analyzed in the laboratories of Bálint Analitika Ltd, Budapest Technical University, the Environmental Microbiological and Biotechnological Research Group as well as by the Hungarian Academy of Sciences Soil Science and Agrochemical Research Institute.



SUPPLEMENT

Biohulladék

>

21

2011.02.10 13:26:42

VÖRÖSISZAP

MELLÉKLET

Analysis of the Soil Conditions of the Areas Affected by the Red Sludge Disaster The affected area is part of the upper watershed area of the Marcal River, located on the alluvium of the Torna stream. The largest part of the area is covered with loess, silty and sandy water and slope deposits. At some points the underlying sandy and pebbly base can be seen. To the south of the area in smaller patches the karst-based substratum also reaches the surface and to the north the volcanic cone of Somló can be seen. The top layer of the soil is typically of a light structural composition (pebbly sand, sand or sandy loam), in some places with internal layers of mud and clay. On the older and higher areas brown forest soils have formed on the loess deposits. On the lower places there are hydromorphic wetland and meadow wetland soils while on the high areas there are pebbly brown soils with a thin fertile layer and in some smaller patches meadow chernozem soils. The water table is typically at 2 to 4 m depth and in lower-lying territories 1-1.5 m, with seasonal changes. The groundwater typically contains high levels of calcium-magnesium hydrocarbonate. Based on data from soil samples available in the Kolontár-Devecser region, the lowest-lying and rather wet areas typically have a light structural composition, with a pebbly layer 0-30 cm deep (soil part: sand loam, pebble content around 30 per cent), the humus layer is more than 20 cm deep and the humus content is generally 1-2 per cent. The structure of the subsurface lower-lying areas is layered due to its wet nature and contains layers with high levels of buried organic matter content as well as loam, mud and clay layers. The profiles contain carbonates beginning from the surface; the upper layer has a pH level of under 8.2 (slightly alkaline) while in the deeper layers it can reach 8.5 (alkaline). Carbonate content changes a little depending on the layered structure of the wetland material - on average it is around 10 per cent. Ground water appears at less than 1 meter depth. The slightly higher plains and less wet areas are mostly arable land. Based on its structural composition it is typically light loam/loam and the soil profile has the following structure: pebbly loam surface level (0-30 cm) under which you can find clayey sand in some parts replaced by loess deposits. As far as acidity is concerned, pH is under 8.0 in the surface layer (slightly alkaline) and in the deeper layers exceeds 8.5 (strongly alkaline). The carbonate profile shows slight leaching, the carbonate content in the surface layer is less than 10 per cent while in the deeper layers it is higher. The thickness of the humus layer is a maximum of 30 cm and the humus content is generally between 1 and 2 per cent. The high pebble content soils with light structural composition which are typical to the region have high water drainage capacity and hydraulic conductivity as far as water

22

Biohulladék


RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

4. KÉP: TA L A J M IN TA - VÉTEL KÉZI F Ú R ÓVA L / PICTURE 4: S OIL S A M PL IN G W ITH M A N U A L DRILL

homok, illetve vályogos homok), helyenként iszapos, agyagos közberétegzés fordul elô. Az idôsebb, kiemelt felszíneken löszös üledéken kialakult barna erdôtalajok találhatók, a mélyebb térszíneken hidromorf jellegû öntés, réti öntés talajok, kiemeltebb térszíneken kavicsos, sekély termôrétegû barnaföldek és kisebb foltokban réti csernozjom talajok fordulnak elô. A talajvíz felszínalatti mélysége jellemzôen 2-4 m, a mélyebb fekvésû területeken 1-1,5 m, ami évszakos ingadozást mutat. A talajvíz jellemzôen kalcium-magnézium hidrogén-karbonátos. Kolontár-Devecser térségében rendelkezésre álló talajszelvény adatok alapján az érintett terület legmélyebb, erôsen vízhatású részein jellemzô a könnyû mechanikai összetétel, 0-30 cm-ben kavicsos szint megjelenése (földes rész: homokos vályog, kavicstartalom 30 % körül), a humuszréteg vastagsága meghaladja a 20 cm-t, a humusztartalom jellemzôen 1-2% közötti. A szelvények felépítése a mélyebb szintekben az öntés jellegbôl adódóan rétegzett, eltemetett magas szervesanyag tartalmú rétegeket, vályog, iszap, agyag szinteket tartalmaz. A szelvények felszíntôl karbonátosak, a pH a felszíni rétegben 8,2 alatti (gyengén lúgos), a mélyebb rétegekben a 8,5-et is elérheti (lúgos). Karbonáttartalma az öntésanyag rétegzettségének függvényében kissé változik, átlagosan 10% körüli. Talajvíz megjelenési mélysége: 1 m-en belül.

5. KÉP: TA L A J F ELVÉTEL EZÉS M EZÔG A ZD A S Á G I TER Ü L ETEN / PIC TU R E 5: S OIL S A M PL I N G O N AGRIC U LTU R A L L A N D


2011.02.10 13:26:48

VÖRÖSISZAP

„A vizsgálati eredmények alapján megállapítható, hogy a katasztrófa után négy nappal vett mintákban a vörösiszapban található legkockázatosabb, legmobilisabb nehézfémek sem jutottak 10 cm-nél mélyebbre a talajban, és azok „összes” elemtartalma sem halada meg a szennyezettségi határértéket.”

MELLÉKLET

A kissé kiemelt sík, gyengén vízhatású térszínek jelentôs része szántóföldi mûvelés alatt áll. Mechanikai összetétele alapján jellemzôen könnyû vályog, a szelvények rétegzettségére jellemzô a kavicsos vályog felszíni szint (0-30 cm), alatta agyagos homok, mely helyenként váltakozik löszös üledékekkel. A szelvények kémhatására jellemzô, hogy a felszíni szint pH-ja 8,0 alatti (gyengén lúgos), a mélyebb rétegekben meghaladja a 8,5-öt (erôsen lúgos). A karbonátprofil jellemzôen gyenge kilúgzást mutat, a karbonáttartalom a felszíni szintben nem éri el a 10%-ot, a mélyebb szintekben azt meghaladja. A humuszos réteg vastagsága nem haladja meg a 30 cm-t, humusztartalma jellemzôen 1-2% közötti. A térségben jellemzô könnyû mechanikai felépítéssel rendelkezô, nagy kavicstartalmú talajok vízgazdálkodására jellemzô a nagy víznyelô-, és vízvezetôképesség. A víznyelést az eltemetett agyagos szintek lassíthatják. Mélyen fekvô, összefolyási területeken a talajok jelentôs csapadékesemények után vízzel telített állapotba kerülnek. Ez a vízzel telített talajállapot valószínûsíthetô a vörösiszap-elöntés idején is, ami gátolhatta a folyadékfázis mélybe szivárgását. A vizsgálati eredmények értékelése A vizsgálati eredmények alapján megállapítható, hogy a katasztrófa után négy nappal vett mintákban a vörösiszapban található legkockázatosabb, legmobilisabb nehézfémek sem jutottak 10 cm-nél mélyebbre a talajban, és azok „összes” elemtartalma sem haladja meg a szennyezettségi határértéket. Ez alapján kijelenthetô, hogy a mélyebb talajrétegek és az elsô vízadó talajréteg közvetlenül nem veszélyeztetett. A rendeletben szabályozott „öszszes” nehézfémtartalmon kívül a talajból könnyebben (desztillált vizes és acetát pufferes kivonat) oldható és a növényi felvehetôség (Lakanen – Erviö kivonat) szempontjából fontos, nehezebben mobilizálható fémfrakciók is meghatározásra kerültek. A nehézfémek közül csupán a Se „összes” elemtartalma lépte túl egyegy minta esetében a B szennyezettségi határértéket, az 1 mg/kg-ot. A talajok Se, Cd, Hg desztillált vízzel (1:10) oldható elemtartalma a kimutathatósági határ

RED

SLUDGE

management is concerned. Water drainage may be retarded by the clay layers. In lower-lying areas where water collects the soils are saturated with water after considerable rainfall. Before the spread of the red sludge the soil was most probably inundated, which could have hindered the liquid phase of the contamination from reaching the deeper layers. Evaluation of examination results Examination results show that in samples taken four days after the disaster not even the most hazardous and most mobile heavy metals had penetrated deeper than 10 cm into the soil and their ’total’ element content did not exceed the pollution limit value either. Based on these findings the conclusion is that the deeper soil layers and the first water providing soil layers were not in direct danger. In addition to the ’total’ heavy metal content (as defined by law) the metal fractions that are more easily soluble from the soil (revealed through distilled water based and acetate buffer extract testing) and those that most significantly affect plant ability to draw nourishment from the soil (Lakanen – Erviö extract) ; that is, the less mobile metal fractions, were also determined. From all the heavy metals it was only the ’total’ element content of Se that exceeded the B pollution limit value (1 mg/kg) in a few samples. The Se, Cd and Hg distilled water (1:10) soluble element content of soils was under detectable levels and for other metals it exceeded the 1 mg/kg value (e.g. Zn, Mo, Cu) only in a very small number of cases. The Cr, Hg, Pb and Se acetate buffer soluble element content in the soils was, in the majority of samples, under detection levels, and the concentration of Cd and Co was under 0.05 mg/kg. With the exception of Zn, which had an acetate buffer soluble concentration value of around 3 mg/kg at maximum, the element content of other metals did not exceed 0.5 mg/kg. The Lakanen Erviö (LE) extract based soluble element content was in the case of all metals (with the exception of Hg, for which the concentration was under detection level), higher than in the case of distilled water or acetate buffer based solutions. The soluble concentration of Se, Cd and Cr LE was under 0.5 mg/kg and the As and Mo content only occasionally exceeded 1 mg/kg. The Cr(VI) ’total’ element content did not exceed the 1 mg/kg B pollution limit value either. Based on the analytical results of the Devecser garden soil sample taken for the purpose of monitoring on 28th October and 11th November the agua regia soluble ’total’ heavy metal concentrations did not reach the B pollution limit values as defined by regulations. Examination of easily mobilizable metal fractions through distilled water and acetate buffer soluble element methods proved that metal content was very low, and in many cases was not detectable. Based on the Lakanen Erviö (LE) extract examinations of the metal fractions



SUPPLEMENT

>

Biohulladék

23

2011.02.10 13:26:57

VÖRÖSISZAP

>

MELLÉKLET

that are important for the nourishment of plants (and that are less mobile) Ba concentration was the highest but even this value was only about 20 per cent of the ’total’ element content, while the most mobile metal was Cd (about 60 per cent of ’total’ element content) - but Cd concentration did not exceed 0.12 mg/kg in any sample. All in all, it can be stated that for both residential areas and agricultural land outside the village the environmental hazard posed by heavy metals in the soil is negligible. The high pH value of the top 30 cm of soils (Picture 6) as well as the high Na+ content is probably the result of the strongly alkaline red sludge. However, Na+ ions did not infiltrate into the deeper soil layers in large amounts. Tests to determine any changes in the functions, fertility and humus quality of the soil are still in process. The results will be prepared for analysis together with new samples taken at a later date at the same places.

RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

alatt volt, a többi fémé pedig csak esetenként lépte túl az 1 mg/kg-ot (pl.: Zn, Mo, Cu). A Cr, Hg, Pb, Se acetát pufferrel oldható elemtartalma a talajminták túlnyomó többségében nem érte el a kimutathatósági határértéket, a Cd és Co koncentrációja pedig 0,05 mg/kg alatti volt. A Zn kivételével – aminek az acetát pufferrel mobilizálható legnagyobb koncentrációértéke kb. 3 mg/kg körüli volt – a többi fém elemtartalma nem haladta meg a 0,5 mg/kg-ot. A Lakanen Erviöféle (LE) kivonószerrel oldható elemtartalom, a Hg kivételével – aminek koncentrációja a kimutathatósági határ alatt volt – mindegyik nehézfémnél nagyobb volt, mint a desztillált vizes, vagy az acetát pufferes kioldás esetében. A Se, Cd, Cr LE oldható koncentrációja nem érte el a 0,5 mg/kg-ot, az As- és Mo-tartalom pedig csak esetenként haladta meg az 1

mg/kg-ot. A Cr(VI) „összes” elemtartalma sem haladta meg az 1 mg/kg-os B szennyezettségi határértéket. A technológia monitoring céljából október 28-án, és november 11-én mintázott devecseri kiskert talajának analitikai eredményei alapján a királyvíz oldható „összes” nehézfém koncentrációk nem érték el a rendeletben rögzített B szennyezettségi határértéket. A könynyen mobilizálható fémfrakciók vizsgálatakor a desztillált víz oldható és az acetát pufferel oldható elemtartalmak nagyon alacsonyak voltak, gyakran nem érték el a kimutathatóság feletti értéket. A növényi felvehetôség szempontjából fontos, és a nehezebben mobilizálható fémfrakció kimutatására szolgáló Lakanen Erviö-féle (LE) kivonat alapján a fémszennyezôk közül a Ba koncentrációja volt a legnagyobb, de ez az érték is az „összes” elemtartalom kb. 20%-a, a legmobilisabb fém pedig a Cd volt (kb. 60%-a az „összes” elemtartalomnak), de a Cd koncentrációja egyik minta esetében sem haladta meg a 0,12 mg/kg-ot. Összegzésként megállapítható, hogy mind a belterületek, mind a mezôgazdasági mûvelés alatt álló külterületek talajában kimutatható nehézfémek környezeti kockázata elhanyagolható. A talajok felsô 30 cm-nek magas pHértéke (6. kép) és magas Na+ tartalma valószínûsíthetôen erôsen lúgos vörösiszap eredetû. A Na+ ionok a mélyebb talajrétegekbe jelentôs mértékben nem szivárogtak le. A talaj funkcióiban, termôképességében, humuszminôségében és a talajéletben okozott változások megállapításához szükséges vizsgálatok még folyamatban vannak, eredményei majd egy késôbbi idôpontban azonos helyszínen történô újabb mintavételezésekkel együttesen lesznek értékelhetôk. ■

6 . K É P : T E R EP I K É M HATÁS VIZSGÁLAT / PICTURE 6: ACIDITY EXA M IN ATION OF F IEL D

24

Biohulladék



2011.02.10 13:26:57

VÖRÖSISZAP

MELLÉKLET

RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

> D R. GY U R I C Z A CS AB A – D R . LÁ S Z LÓ PÉTER – D R. A L E K S Z A LÁ S Z LÓ

Szántóterületek hasznosítása energianövényekkel a vörösiszap-katasztrófa után 2010. október 4-én Magyarországot történetének legsúlyosabb ipari katasztrófája sújtotta: a Veszprém megyei Kolontár, Devecser és Somlóvásárhely térségét árasztotta el a súlyosan mérgezô, lúgos kémhatású vörösiszap. A Szent István Egyetem Mezôgazdaság- és Környezettudományi Kar, valamin az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet munkatársai több vállalkozás támogatásával a katasztrófa utáni napokban a helyszínre érkeztek, hogy a külterületek rehabilitációjához kapcsolódó felméréseket és vizsgálatokat elvégezzék. Ez a cikk a két hónapon át zajló kutatás eddigi legfontosabb megállapításait és a szántóterületek remediációjára vonatkozó megoldási javaslatokat mutatja be.

A vörösiszap A vörösiszap a bauxitból kiinduló alumíniumgyártás mellékterméke. A bauxit alumíniumtartalmú ásványokból, valamint egyéb alkotókból, így vas- és szilíciumvegyületekbôl álló ásványi nyersanyag. A bauxit ún. Bayer technológia szerinti feldolgozásakor (ezt a technológiát alkalmazzák Ajkán) annak alumínium-tartalmát nátrium-hidroxiddal, erôsen lúgos körülmények között választják el a többi alkotótól. A keletkezô fôtermék a timföld, ebbôl elektrolízissel fémalumíniumot gyártanak. A timföldgyártás mellékterméke egy magas vastartalmú, jellegzetes színû anyag a vörösiszap. Mint arra neve is utal, iszapszerû, folyadékot és szárazanyagot egyaránt tartalmazó anyag. További jellemzôje, hogy eredeti formájában könnyen folyik, és folyási tulajdonságai nedvességtartalmától és a rá ható nyomástól függôen változnak. A vörösiszapot tározókban helyezik el világszerte, így Ajkán is. Technológiai okok miatt a feltárás során használt nátrium-hidroxid egy része visszamarad a vörösiszapban, emiatt az erôsen lúgos kémhatású. A kémhatásra utaló pH értéke jellemzôen 12-14 között változik (MTA KK AKI). >



Biohulladék

25

2011.02.10 13:27:00

VÖRÖSISZAP

>

MELLÉKLET

RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

Dr. Gyuricza, Csaba –Dr. László, Péter – Dr. Aleksza, László

Utilization of Arable Lands with Energy Plants after the Red Sludge Disaster On the 4th October 2010 the most serious industrial disaster in Hungarian history took place: the region where the Veszprém county settlements of Kolontár, Devecser and Somlóvásárhely are located was flooded by heavily-polluting alkaline red sludge. A few days after the disaster members of the Szent István University Faculty for Agriculture and Environmental Studies and of the Research Institute for Soil Science and Agricultural Chemistry of the Hungarian Academy of Sciences, supported by a number of enterprises, arrived in the area to carry out checks and tests related to the rehabilitation of non-residential areas. The present article discusses the main conclusions drawn so far from the two-month research initiative, as well as providing recommendations for arable land rehabilitation. Red Sludge Red sludge is a by-product deriving from the processing of bauxite-based aluminum. Bauxite is a mineral raw material that consists of aluminite minerals and other components

1. KÉP: A KOR Á B B A N M EG M Û VELT TER Ü L ET N A G Y R ÉS ZÉN A KA D Á LYTA L A N U L F OLY T V É G I G A VÖRÖS IS ZA P / PIC TU R E 1: OVER TH E L A R G ES T PA RT OF TH E PR EVIOU S LY- C U LTIVATE D A RE A T H E RED SL U D G E F L OW ED A L ON G W ITH OU T A N YTH IN G TO H OL D IT B A C K

A vörösiszap a hatályos EU szabályozás (94/904/EC direktíva) szerint nem veszélyes anyag. A környezetbe kikerülve azonban potenciális veszélyforrás, amely a vele érintkezô lakosságot, az élôvilágot és a környezetet (levegô, víz, talaj) egyaránt veszélyeztetheti. A vörösiszap elsôsorban erôsen lúgos jellege miatt veszélyezteti az élôvilágot, valamint az épített és a természeti környezetet. Ajkán 1942 óta folyik timföldgyártás. Ezen idô alatt mintegy 30 millió tonna

vörösiszap halmozódott fel, amelyet 10 tározóban helyeztek el. A gátszakadás a 10. jelû tározónál történt. A vörösiszap vizsgálatát az MTA Kémiai Kutatóközpont, Anyag- és Környezetkémiai Intézet munkatársai végezték el. Megállapításaik szerint a vörösiszap minták a szennyvíziszapokra megengedett határértékeknél kisebb koncentrációban tartalmazzák a leggyakoribb és legveszélyesebb nehézfémeket, úgymint például a kadmiumot, a krómot, a higanyt, a nikkelt, az ólmot és a cinket. Katasztrófa utáni termôhely állapot A katasztrófa következtében mintegy 1000 ha szántóterületet borított be a lúgos kémhatású vörösiszap. A helyszíni vizsgálatok alapján megállapítható, hogy az iszapréteg a talajfelszínen maradt, kizárólag a helyenként elôforduló repedésekbe hatolt be, a termôtalajjal

3 . K É P : A K U K OR ICA ÁLLOM ÁNY NAGY MEN N Y ISÉ G B E N VISSZATARTOTTA AZ ISZAPOT / P IC TU R E 3 : T H E C ORN PLANTATION HELD BACK A LA R G E QU A N TIT Y OF RED SLUDGE

26

Biohulladék


2. KÉP: A VÖR ÖS IS ZA P A F EL S ZÍNE N M A RA D T, A M ÉLYEB B R ÉTEG EKB E N EM H AT O LT BE / PIC TU R E 2: R ED S L U D G E S TAYED O N T H E S U R FA C E. IT D ID N OT EN TER D EE P E R L AY E RS


2011.02.10 13:27:01

VÖRÖSISZAP

MELLÉKLET

RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

5. KÉP: A VA S TA G IS ZA PB OR ÍTÁ S T A TER Ü L ET Ú J R A H A S ZN OS ÍTÁ S A ELÔ T T E L K E L L TÁ VOL ÍTA N I / PIC TU R E 5: TH E THI CK L AY E R OF S L U D G E M U S T B E R EM OVED BE F O RE T H E A R EA IS R EU S ED

4 . K É P : FE LISMER HETETLENSÉGIG KÁROSODOTT LUCERNA / PIC TU R E 4: D A M A G E M A D E TH E C LO V ER U N R E C O GNIZABLE

nem keveredett. A talajok felszíni szenynyezése eltérô volt a növényborítottság, a lejtôszög, a kiömlés helyszínétôl való távolság és az iszapár sebességének függvényében. A már megmûvelt, növényektôl mentes felszínen legfeljebb 1-2 cm vastagságban maradt vissza az iszap, a gyors átfolyás és bizonyos helyeken a talaj víztelítettsége miatt a lúgos frakció alig vagy egyáltalán nem került be a mélyebb rétegekbe (1-2. kép). A helyszínen elvégzett mérések, illetve a talajminták laboreredményei egyértelmûen igazolták a korábbi feltevéseket, miszerint sem a talaj nehézfémtartalma nem éri el a talajokkal kapcsolatos szennyezettségi határértéket, sem a kémhatás nem növekedett meg számottevôen a bevizsgált 90 cm mély talajrétegben (kivéve a felsô 10-20 cm-t) (1-2. táblázat). Ezek a területek (ez a teljes termôterület hozzávetôlegesen 40-45%-a) a vörösiszap eltávolítása nélkül újra mûvelésbe vonhatók. A növényekkel (pl. kukorica, lucerna) borított szántóterületeken a növényzet megakadályozta az iszap átfolyását, és jelentôs mennyiségben visszatartotta azt, ezért a növényi maradványok mellett szükséges a leülepedett vörösiszappal (10-20 cm) együtt a legfelsô talajréteg néhány centiméter vastagságban történô letermelése és elszállítása (3-4.kép). A legsúlyosabb károk a kiömlés helyszínétôl legtávolabbi területeken tapasztalhatók, ahol az iszap sebessége lelassult, majd a terep-

„A katasztrófa következtében mintegy 1000 ha szántóterületet borított be a lúgos kémhatású vörösiszap. A helyszíni vizsgálatok alapján megállapítható, hogy az iszapréteg a talajfelszínen maradt, kizárólag a helyenként elôforduló repedésekbe hatolt be, a termôtalajjal nem keveredett.”

such as iron and silicon compounds. When bauxite is processed using so-called Bayer technology (which is the technology used in Ajka) its aluminum content is separated from the other components with natrium hydroxide under strongly alkaline conditions. The main product derived from this is called ’alum earth’, from which the metal aluminum is separated using electrolysis. The by-product of alum earth production is a high iron-content red sludge with a characteristic color. As the name suggests it is a mud-like material with liquid and dry matter content as well. It flows easily in this original form and flow features change depending on moisture content and the pressure it is subjected to. Red sludge — the same as the material in Ajka — is stored in reservoirs throughout the world. Due to the technological process, some part of the natrium-hydroxide used in the separation process stays in the red sludge, which results in its strongly alkaline nature. Its pH is typically between 12 and 14 (MTA KK AKI – Institute of Materials and Environmental Chemistry of the Hungarian Academy of Sciences – CRC HAS). According to currently effective EU regulations (94/904/EC directive) red sludge is not considered a hazardous waste. When it gets into the environment, however, it becomes a potential source of danger which can threaten the population, animals and plants as well as the environment (air, water and soil) that gets into direct contact with it. Red sludge represents a danger to animals and plants and the man-made and natural environment due to its strongly alkaline nature. Alum earth production started in Ajka in 1942. Until now about 30 million tons of red sludge have accumulated and been stored in ten reservoirs. The accident — the dam burst — happened at reservoir number ten. Examination of the red sludge was carried out by the Institute of Materials and Environmental Chemistry of the Hungarian Academy of Sciences. Their conclusion is that concentrations of the most common and most hazard-



Biohulladék

>

27

2011.02.10 13:27:39

VÖRÖSISZAP

>

MELLÉKLET

RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

ous heavy metals in the red sludge samples tested are below permitted limits for different types of sewage sludge. The most common and hazardous metals include cadmium, chrome, mercury, nickel, lead and zinc. Habitat Conditions after the Disaster As a result of the disaster the alkaline red sludge covered about 1000 ha of arable land. On-site examinations show that the sludge layer stayed on the surface of the soil. In some cases it flowed into cracks and did not mix with the arable soil. Surface pollution of the soils varied depending on the thickness of plant growth, angle of slope, the distance from the place of burst and the speed of the mud current. On cultivated surfaces free from plants the depth of the sludge left behind was a maximum 1 to 2 cm. Due to the fast flow -and in some areas to the high moisture content of the soil- the alkaline fraction only entered the deeper soil layers to a very small extent or not at all (Pictures 1-2). Tests carried out on-site as well as laboratory results from the soil samples clearly prove earlier assumptions; that is, the heavy metal content of the soil did not exceed the pollution limit value for soils and the pH level did not significantly increase in the 90 cm deep soil layer examined (with the exception of the top 10-20 cm) (Tables 1-2) These areas (representing about 40 to 45 per cent of the total arable land) can be reused without removal of the red sludge. On arable lands covered with plants (e.g. corn and clover) vegetation prevented the sludge from flowing through quickly and at the same time held it back considerably, as a result of which it is necessary to remove the plant remains together with the settled red sludge (10 to 20 cm) as well as the top few centimeters of the upper soil layer (Pictures 3-4). The most serious damage happened to areas farthest from the site of burst. In these areas the speed of the flow of the sludge slowed which resulted in collecting of sludge in the deeper parts of the surface (Picture 5), It is in these areas that the largest amount of sludge and soil should be removed; what is more, it is also in these areas that the pH level increased. All in all, the conclusion is that the damage to areas outside the settlements are less significant than assumed based on the first news broadcasts and damage to residential areas. The area can be made suitable even for food production in a short time (1-2 years). In spite of this it is necessary to completely change the way the soil is used (to forest plantation and energy plant production that will lead to landscape rehabilitation and regeneration). These changes are necessary not so much because of the habitat damage as the influence of market conditions and psychological effects. There are some different issues to be taken into consideration when the right type of energy

28

Biohulladék


6. KÉP: KÍS ÉR L ETI M IN TATER Ü L ET A Z IS ZA P EL S ZÁ L L ÍTÁ S A EL ÔTT / PIC TU R E 6: TH E RE S E A RCH SAM PL E A R EA B EF OR E TH E S L U D G E WA S TA KEN AWAY

mélyedésekben összegyûlt (5.kép). Ezeken a helyeken szükséges a legnagyobb mennyiségû iszap és talajréteg eltávolítása, továbbá a kémhatás növekedése is ezeken a helyeken figyelhetô meg. Összességében megállapítható, hogy a külterületeket ért károk kisebbek, mint azt az elsô híradások és a belterületeket ért károk alapján feltételezni lehetett. A terület rövid idôn belül (1-2 év) akár élelmiszer alapanyag elôállítására alkalmassá tehetô. Ennek ellenére a teljes talajhasználati mód megváltoztatása elkerülhetetlen (tájrehabilitációs, tájregenerációs szereppel is bíró erdôsítések, energianövények termelése), amelyet elsôdlegesen nem a termôhelyet ért

károk, hanem a piaci körülmények, illetve lélektani okok kényszerítenek ki. A megfelelô energianövény kiválasztásához több szempontot kell mérlegelni. Az ökológiai szempont elbírálásakor a termôhely környezeti adottságait veszszük figyelembe (mély fekvésû, magas talajvíz szint, fôleg öntés réti jelleg, idôszakos elöntés stb.). A piaci szempont során azt kell megvizsgálni, hogy a megtermelt biomassza milyen módon használható fel, illetve értékesíthetô a legnagyobb biztonsággal. A társadalmi és szociális szempontok a foglalkoztatottság növelésére, az új munkahelyek létesítésére gyakorolt hatásokat veszi figyelembe. Fentiek alapján a több ha-

7. KÉP: AZ ELÔKÉSZÍTETT TERÜLETRE TRÁGYASZÓRÓVAL JUTTATTUK KI A SZERVES ANYAGOT / PICTURE 7: THE ORGANIC MATTER WAS TAKEN WITH A MANURE SPREADER TO THE PREPARED AREA


2011.02.10 13:28:01

VÖRÖSISZAP

MELLÉKLET

8 . K É P : A K O MP OSZT- TÔZEG KEVERÉKET TÁRCSÁVAL DO L G OZTU K B E A TA L A J B A / PIC TU R E 8: TH E C O MP OST-T U RF M IXTURE WAS M IXED INTO THE SOI L W ITH A D IS C

9 . K É P : R O ZS-TR ITIKÁLÉ KEVERÉK VETÉSE / P IC TU R E 9 : SOWING OF THE RYE- TRITICALE MIX TU R E

zai kutatóhely munkatársaiból álló a katasztrófa bekövetkezte óta a helyszínen dolgozó team egyértelmû álláspontja az, hogy a fás szárú energianövények termesztésének rendszerszemléletû kialakítása a leghatékonyabb és legbiztonságosabb megoldás. A ermôhely adottságai kiválóan alkalmasak a fûz, nyár, akác és további más fafajok termesztéséhez, a biomassza felvásárlása jelenleg is megoldható közeli erômûben, ugyanakkor az újjáépülô településrészek megújuló energiára alapozott hôenergia ellátását is megoldaná. Háromlépcsôs remediáció A teljes szántóterület helyreállítása hosszú folyamat, több száz hektárról el kell távolítani a vörösiszapot. Nagyon fontos azonban, hogy olyan módszert dolgozzunk ki, amely rövidtávon alkalmas a termôhely eredeti állapotának visszaállítására. 2010. november elején

mutattuk be a nyilvánosság számára a háromlépcsôs remediáció (3R) (1. ábra) elemeit, amelynek gyakorlati lépéseit Kolontár határában mintegy 0,5 ha területen valósítottunk meg (6. kép). 1. lépés: A termôhely revitalizációjának kulcseleme a talaj biológiai aktivitásának helyreállítása. A termôhely biológiai aktivitásának helyreállítása, valamint a vörösiszap száradás utáni kiporzásának megakadályozása érdekében speciális talajjavító-termésnövelô termékeket (komposzt-tôzeg keveréket) alkalmaztunk, (1. remediációs lépés), amelyet a talajfelszínre juttattunk ki (7. kép). Ezzel a lépéssel fokozzuk a talajok biológiai aktivitását, a magas adszorpciós kapacitás miatt növeljük a talajok tápanyag

RED

SLUDGE

plant for rehabilitation is chosen. Ecological aspects mean the consideration of the environmental features of the habitat (which is low-lying, has a high ground-water level, a very wet meadow character, seasonal flooding etc.). The market aspect means examination of how the biomass produced can be used and sold in the safest way possible. The social aspect has to do with increasing the numbers of those already employed and the creation of new jobs. Based on the above, the team of different Hungarian research institutes who have been working on the site of the disaster clearly state that the safest solution is to grow ligneous energy plants. Habitat conditions are absolutely suitable for the plantation of willow, poplar, acacia and other tree species. The biomass produced can be sold to the existing nearby power plant while it could also provide newly-built residential areas with a thermal energy supply based on renewable energy sources. Three-step Remediation Complete rehabilitation of the whole area of the arable land is a time-consuming process since the red sludge must be removed from some hundreds of hectares. It is, however, of high importance to design a process to return the arable land to its original state in the shortest time. At the beginning of November 2010 we introduced the elements of a threestep remediation (3R) process (Figure 1). The practical application of this technique was carried out close to Kolontár on an area of 0.5 hectares (Picture 6). Step 1: The key element for habitat revitalization is the recovery of the biological activity of soil. In order to re-establish the biological activity of the habitat and to prevent the desiccation of the settled sludge after drying, special soil improving and yield-

1. ÁBR A . A H Á R OM L ÉPC S ÔS R EM ED IÁ C IÓ ( 3R ) VÁ ZL ATOS L EÍR Á S A / F IG U R E 1. S H ORT DESCR IPTION OF TH E TH R EE- S TEP R EM ED IATION PR OC ES S ( 3R )



SUPPLEMENT

Biohulladék

>

29

2011.02.10 13:28:16

VÖRÖSISZAP

>

MELLÉKLET

enhancing products (compost-turf mixtures) were used and spread on the soil surface (1st remediation step) (Picture 7). This step increases the biological activity of the soils, increases their nutrient storage capacity thanks to a high adsorption capacity, increases the immunity of energy plants (willow and poplar) against germs and pests, establishes a stable soil structure and improves the water, heat and air management potential of soils. The use of the compost-turf mixture decreases the pH of the soil and ensures its recovery to a ’living habitat’ again. Culture dish experiments carried out previously with the soil-improving mixture and the results of soil examinations showed that quantities of 100-100 m3 (compost-turf )/hectare must be spread with an organic manure spreader as used in agriculture. After spreading, the organic matter was lightly (maximum 10 cm deep) turned into the soil with a disc (Picture 8). The soils flooded by red sludge should not be mixed by ploughing since the yield-increasing materials and any sludge accidentally left behind could enter deeper soil layers. Step 2: Right after the compost-turf mixture was spread annual plants were sown on the area (2nd remediation step), which will ensure the quick growth of vegetation and fast organic matter replacement (Picture 9). For this goal undemanding plants with fast rates of growth (e.g. triticale, rye) were used. In spring the green plant mass will be crushed with a stem shredder, which will result in a high volume mulch covering. Step 3: Creating a short rotation coppice (SRC) plantation (3rd remediation step). On the sample area stick cuttings with a length of 150-200 cm were planted (Picture 10). A stick cutting is a one-year-old ligneous plain cutting (without roots) planted at a depth of 40-50 cm. At this depth a good quality covered soil layer is reached which encourages cuttings to take root. A few months after the cuttings take root the area will be covered with green vegetation again, which will support fast revitalization of the area. The foliage that falls in the autumn protects the soil surface and provides organic matter. The plants can be first harvested after 2 years and for the next 10 to 16 years the biomass can be cut with the same cutting cycle. Another plantation technique is the planting of 18-22 cm long plain cuttings in early spring. A precondition for plantation is autumnal soil preparation (ploughing, possibly loosening), so in 2011 plantation can only take place on a small area (maximum 100-150 hectares). In the first year only the first two steps of remediation can realistically take place on the largest part of the arable land while the third step can be done in spring 2012.

30

Biohulladék


RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

10. KÉP: F Á S S ZÁ R Ú EN ER G IA N ÖVÉN N YEL A TER M ÔH ELY R ÖVID ID Ô U TÁ N Ú J R A ÉL E D / P I CT U RE 10: WITH S H ORT R OTATION C OPPIC E ( S R C ) EN ER G Y PL A N TS TH E H A B ITAT C A N R EC O V E R I N A SHORT TIM E

tároló kapacitását, fokozzuk az energianövény (fûz és nyár) ellenálló képességét a kórokozókkal és kártevôkkel szemben, stabil talajszerkezetet alakítunk ki, és javítjuk a talajok víz-, hô- és levegôgazdálkodását. A komposzttôzeg keverék alkalmazásával csökkentjük a talaj pH értékét, biztosítjuk a talaj újbóli „élôhellyé” válását. A talajjavító keverékbôl az elôzetesen elvégzett tenyészedény-kísérleti eredményeink alapján és a talajtani vizsgálati eredményeket is figyelembe véve 100-100 m3 (komposzt-tôzeg)/hektár mennyiséget kell kijuttatni, a mezôgazdaságban ismert szervestrágya-szóró berendezéssel. A szerves anyagot a kiszórás után sekélyen (legfeljebb 10 cm mélyen) tárcsával dolgoztuk be a talajba (8. kép). A vörösiszappal elárasztott területen elsô évben nem célszerû szántással leforgatni a talajt, mert a termésnövelô anyagot és az esetlegesen visszamaradó iszapréteget a mélyebb rétegekbe juttatnánk le. 2. lépés: A komposzt-tôzeg keverék kijuttatása után közvetlenül a területet bevetettük egynyári növénnyel (2. remediációs lépés), amely lehetôvé teszi a gyors talajborítást és szerves anyag utánpótlást (9. kép). Erre a célra igénytelen, gyors növekedésû növényt (tritikálé, rozs) alkalmaztunk. A zöld növényállományt a tavasz folyamán szár-

zúzóval lezúzzuk, ezzel a nagytömegû mulcstakarást megvalósítjuk. 3. lépés: Fászárú ültetvény létrehozása (3. remediációs lépés). A mintaterületen 150-200 cm hosszúságú karódugványokat telepítettünk (10. kép). A karódugvány egyéves fás szárú gyökér nélküli simadugvány, amelyet 40-50 cm mélységbe ültettünk el. Ezzel a mélységgel elértük a jó minôségû eltemetett talajréteget, ami elôsegíti a dugványok megeredését. A dugványok megeredése után néhány hónappal a területet ismételten zöld növényállomány fogja borítani, ami elôsegíti a terület gyors revitalizációját. Az ôsszel lehulló lombtakaró védi a talajfelszínt, szerves anyagot biztosít. A növényzet elsô betakarítására 2 év után kerülhet sor, majd ezt követôen 10-16 éven keresztül ugyanilyen vágásfordulóval történik a biomassza levágása. A telepítés másik módszere a 18-22 cm hosszúságú simadugványok kora tavaszi elültetése. A technológia alkalmazásának feltétele a termôhelyfeltárást követô ôszi talaj-elôkészítés (szántás, esetleg lazítás), ezért a 2011. évi telepítés csak kis területen (legfeljebb 100150 ha) jöhet szóba. Az elsô évben a szántóterületek legnagyobb részén reálisan a remediáció 1. és 2. lépése történhet meg, a 3. lépés 2012. tavaszán lehet esedékes. Természetesen a fenti remediációs


2011.02.10 13:28:28

CaCO3 %

Összes só %

Humusz %

NO2+NO3-N mg/kg

P2O5 mg/kg

K2O mg/kg

60 43

7,3 7,2

12 11

0,05 0,07

3,4 3,5

3,92 4,93

46,4 37

83,8 63,3

Lucerna

0-30 30-60 60-90

47 45 44

7,3 7,3 7,2

9 11 6

0,07 0,05 0,07

2,0 1,6 2,2

27,1 6,0 3,6

93,3 45 80,8

97,1 73,1 45,5

0-30 30-60 60-90

36 43 38

7,8 7,2 7,4

7 5 9

0,13 0,07 0,02

2,0 2,0 1,2

27,7 1,1 2,9

112 33 181

83,8 88 40,9

Szántott felszín

Table 1. Results of basic pedological and nutrient examinations based on soil samples taken in arable land areas affected by the red sludge disaster (Kolontár, 16 October 2010)

Plant

Corn Clover Ploughed surface

0-20 20-40 0-30 30-60 60-90 0-30 30-60 60-90

60 43 47 45 44 36 43 38

7.3 7.2 7.3 7.3 7.2 7.8 7.2 7.4

12 11 9 11 6 7 5 9

0.05 0.07 0.07 0.05 0.07 0.13 0.07 0.02

3.4 3.5 2.0 1.6 2.2 2.0 2.0 1.2

NO2+NO3-N mg/kg P2O5 mg/kg K2O mg/kg

pHKCl

0-20 20-40

We would like to say thank you to Profikomp Zrt, Vertikál Zrt, József Ékes MP, Tamás Németh, General Secretary of the Hungarian Academy of Sciences, as well as Imre Vági, an agrarian entrepreneur from Devecser for their help in designing the introduced demonstration project.

Humus %

KA

Kukorica

Növényzet

As a matter of course the above-described remediation technique is just one possible solution and details (for example, plantation method, the type of propagation material used, etc.) may vary within the affected area. However, it is important to keep to the main principles for the whole area; that is, the use of organic matter, prevention of dust production and use of energy plants. Using this technique it is possible to restore the fertility of the arable land areas — and through considering the complete product cycle, a renewable energy demonstration project can be created.

Total salt %

Mélység (cm)

1. táblázat. Talajtani alap- és tápanyagvizsgálat eredményei a vörösiszap-katasztrófa sújtott szántóterületrôl vett talajminták alapján (Kolontár, 2010. október 16.)

SUPPLEMENT

CaCO3 %

A bemutatott mintaprojekt kialakításához nyújtott segítségért köszönetet mondunk a Profikomp Zrt-nek, a Vertikál Zrt-nek, Ékes József országgyûlési képviselônek, Németh Tamás MTA fôtitkárnak, valamint Vági Imre devecseri agrárvállalkozónak.

SLUDGE

pHKCl

a teljes termékpálya felépítése révén egy megújuló energiát elôállító mintaprojekt hozható létre.

RED

KA

módszer az egyik lehetséges megoldást jelenti, amelynek részletei (például a telepítés módszere, a kijuttatandó szaporítóanyag típusa, stb.) az érintett területen belül változó lehet. Az alapelemek betartása azonban elkerülhetetlen a teljes területre vonatkoztatva is, vagyis szerves anyag kijuttatása, a szállópor képzôdés megakadályozása, energianövény telepítése. Ezzel a módszerrel a szántóterületek termôképessége visszaállítható és

MELLÉKLET

Depth (cm)

VÖRÖSISZAP

3.92 4.93 27.1 6.0 3.6 27.7 1.1 2.9

46.4 37 93.3 45 80.8 112 33 181

83.8 63.3 97.1 73.1 45.5 83.8 88 40.9

63,1

20-40

20,2

<0,02

36

14,1

<0,05

36,6

7,2

78

0-30 30-60

8,3 8,9

<0,02 0,087

25,5 26,9

10,5 10,8

<0,05 <0,05

26,3 27,8

8,5 5,4

59,1 57,8

60-90

9,9

<0,02

29

9,9

<0,05

27,8

3,8

55,5

0-30 30-60 60-90

8,8 12,8 6,1

0,039 <0,02 <0,02

25,9 41,2 14,8

8,5 12,3 6,5

<0,05 <0,05 <0,05

23,9 37,7 19,2

6,5 4,8 3,8

50,4 77,1 39,7

15

1

75

75

0,5

40

100

200

Plant

Corn

Lucerna

Szántott felszín *Szennyezettségi határérték

*10/2000.(VI.2.) KöM-EüM-FVM-KHVM együttes rendelet értelmében

Clover

Ploughed surface *Pollution limit value

0-20 20-40 0-30 30-60 60-90 0-30 30-60 60-90

Zinc

7,5

Lead

28,2

Nickel

Cink

<0,05

Mercury

Ólom

12,4

Copper mg/kg

Nikkel

28,9

Chrome

Higany

<0,02

Cadmium

Réz mg/kg

9,8

Arsenic

Króm

0-20

Table 2. Results of soluble toxic element content, based on soil samples taken in arable land areas affected by the red sludge disaster (Kolontár, 16th October 2010) Depth (cm)

Kadmium

Kukorica

Arzén

Növényzet

Mélység (cm)

2. táblázat. Kioldható toxikus elemtartalom vizsgálat eredményei a vörösiszap-katasztrófa sújtott szántóterületrôl vett talajminták alapján (Kolontár, 2010. október 16.)

9.8 20.2 8.3 8.9 9.9 8.8 12.8 6.1 15

<0.02 <0.02 <0.02 0.087 <0.02 0.039 <0.02 <0.02 1

28.9 36 25.5 26.9 29 25.9 41.2 14.8 75

12.4 14.1 10.5 10.8 9.9 8.5 12.3 6.5 75

<0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 0.5

28.2 36.6 26.3 27.8 27.8 23.9 37.7 19.2 40

7.5 7.2 8.5 5.4 3.8 6.5 4.8 3.8 100

63.1 78 59.1 57.8 55.5 50.4 771 39.7 200

*in accordance with 10/2000.(VI.2.) KöM-EüM-FVM-KHVM (Ministry of the Environment, Health Ministry, Ministry of Agriculture and Rural Development, Ministry of Transport, Communication and Water) Common Decree List and description of pictures:



Biohulladék

31

2011.02.10 13:28:35

VÖRÖSISZAP

MELLÉKLET

RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

> D R. A L E K S Z A LÁ S Z LÓ , P R O FI K O M P K FT.

A komposztok felhasználása remediációs céllal Különös jelentôséget adhat a komposzt felhasználás pozitív hatásainak a vörösiszappal elöntött területek remediációs szükségszerûsége, hiszen a szennyezett talaj pH-értékének csökkentése mellett nagyon fontos, hogy a talaj minél rövidebb idô alatt újra „élôvé” váljon. Ebben a komposztoknak fontos szerepük lehet, hiszen a tápanyagszolgáltatás mellett nagy számban tartalmaznak hasznos mikroorganizmusokat, valamint szerves anyagot, amely a talaj biológiai aktivitásának helyreállításában fontos szerepet tölthet be.

32

Biohulladék


A

vörösiszappal elöntött terület helyrehozására használhatjuk a „rekultiváció” kifejezést, amely az emberi beavatkozás miatt elpusztult természeti környezet helyreállítását jelenti, de én szándékosan használom inkább a „remediáció” elnevezést, amely magyarul „meggyógyítást” jelent. A remediáció kifejezés jobban érzékelteti azt a hatást is, amit a komposzt talajba juttatásával elérhetünk, hiszen célunk a talaj és a termôhely újra egészségessé tétele egy olyan beavatkozás révén, amely hosszútávon is fenntartható hatást ér el. Mint ismert, a komposztok fontos talajjavító és tápanyagutánpótló szerek, de a felhasználásuk elôtt általában is fontos megismernünk a talajra kifejtett hatásukat. A talaj hazánk legfontosabb feltételesen megújuló természeti erôforrása, szerepe környezetünkben sokoldalú. A termesztett és természetes növényeink termôhelye, környezetünk védelmében betöltött szerepe is vitathatatlan, és emellett fontos szerepet játszik geológiai és biológiai körfolyamatokban. Amikor a komposztok felhasználását akarjuk értékelni, azt kell vizsgálnunk, hogy hatásuk hogyan befolyásolja a


2011.02.10 13:28:35

VÖRÖSISZAP

talajfunkciók ellátását. Serkenti vagy gátolja-e a talajokban zajló folyamatokat, hogyan befolyásolja a talajok fizikai tulajdonságait, milyen mértékben járul hozzá a tápanyagtôke fenntartásához, a benne található szennyezô anyagok milyen mértékben terhelik a talajok puffer kapacitását? A komposztálás során a biológiailag bontható hulladékokban lévô szervesanyagok mikroorganizmusok segítségével bomlanak le, alakulnak át és stabilizálódnak. Ennek a folyamatnak a hatására következnek be azok a változások, amelyek kedvezôek a talajtermékenység szempontjából. A komposztok felhasználásának kedvezô hatásai: Kémiai és biológiai hatások • fokozzák a talaj biológiai aktivitását; • a komposztokból lassú a tápanyagfeltáródás, ezáltal kicsi a kimosódás veszélye; • a magas adszorpciós képesség miatt nô a talajok tápanyag tároló kapacitása; • a nehezen oldható ásványi tápanyagok a növény által felvehetôvé válnak a humusz bomlás során képzôdô savak és mikroorganizmusok által termelt fermentumok hatására; • a komposztokban található hormonhatású anyagok serkentik a növényi növekedést; • fokozódik a növények ellenálló képessége a kórokozókkal és kártevôkkel szemben.

MELLÉKLET

RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

Fizikai hatások • stabil talajszerkezet alakul ki, amely csökkenti a porosodás és az erózió veszélyét; • javul a talajok víz-, hô- és levegôgazdálkodása.

Dr. Alexa, László, Profikomp Ltd.

Fontos említést tennünk arra vonatkozólag, hogy bár a jó minôségû komposzt felhasználása során semmilyen kedvezôtlen hatással nem kell számolnunk, a nyersanyagok szennyezettsége és a komposztálási folyamat nem optimalizált lefolyása esetén kockázati tényezôkkel is számolnunk kell. A nyersanyagok szennyezettsége szempontjából legfontosabb a nehézfémek elôfordulása, amelyek elsôsorban a kommunális szférából származó, nem bevizsgált hulladékok komposztálásakor fordulhatnak elô. Tudnunk kell azonban, hogy a jogszabályokban élôírt határértékék a tudomány mai állása szerint kerültek meghatározásra és a táplálékláncba a határértékek betartása mellett nem kerülhetnek káros mennyiségben nehézfémek. A szerves szennyezô anyagok a komposztok esetén ritkán jelentenek problémát, elsôsorban azért, mert az utóbbi évek kutatásai bebizonyították, hogy ezeknek a vegyületeknek jelentôs része a komposztálás során lebomlik. A komposztálási folyamat nem optimális lefutása során fellépô rothadás termékei a növényi növekedést gátolják, a talaj biológiai tulajdonságait rontják, illetve kártevôket is vonzhatnak. Ezek a kedvezôtlen hatások a komposztálás és a komposztok vizsgálatával,

The necessity of the remediation of red sludge impacted areas can highlight the importance of the positive effects of utilizing composts, since besides the need to reduce the pH of the polluted soil it is of vital importance that the soil becomes “alive” again. Composts can play an important role in this, since besides providing nutrients, they contain a great number of useful microorganisms and organic materials which are vital for restoring biological activity in the soil.

Utilizing Composts for Remediation

The term “recultivation” can be used for restoring the areas flooded by red sludge. It refers to the restoration of natural areas destroyed as a result of human activity; however, I use the term “remediation” on purpose because in Hungarian “to remediate” means “to heal”. The term “remediation” is thus better suited to describing the impact that can be achieved through the use of composts since our aim is to make the soil and production site healthy again through an intervention that is sustainable in the long run. Composts are known to be important soil-improvement and nutrient-providing materials, but prior to their use it is important that we familiarize ourselves with their impact on soils. Soil is the most important conditionally renewable natural resource in Hungary, and it has multiple roles in our environment. It is the cultivation site for agricultural and natural plants, its role in protecting our environment is beyond dispute, and it also plays an important role in geological and biological cycles. When evaluating the utilization of composts, we need to examine how they impact soil function. Do they stimulate or impede the various processes in the soil? How do they influence the physical characteristics of soil? To what extent do they contribute to sustaining soil nutrients? How do pollutants in composts affect the buffer capacity of soils? During composting, organic matter in biodegradable wastes is decomposed, transformed and stabilized with the help of microorganisms. Changes that are favorable for soil fertility occur as a result of these processes. The favorable effects of using compost are the following: Chemical and biological effects • increasing biological activity in the soil; • nutrient release from composts is slow, so the danger of leaching out is small; • due to high adsorption capacity the nutrient storage capacity of soils increases; • mineral nutrients that are not easily soluble become available for plants as a result of ferments produced by acids and microorganisms created during the decomposition of humus; • plant growth is enhanced by hormone-like materials that can be found in composts; • the resistance of plants to pests and pathogens is enhanced.



Biohulladék

33

2011.02.10 13:28:35

VÖRÖSISZAP

MELLÉKLET

RED

SLUDGE

SUPPLEMENT

Physical effects • a stable soil structure is formed that decreases dispersion and erosion; • the water, heat and air management of soils is improved. It is important to mention that, in the case of using high quality composts, there are no adverse effects to reckon with; however, in cases when the raw material has been polluted or the composting process was not optimized, there are certain risk factors that need to be considered. From the point of view of the raw material being polluted, the most important aspect is whether heavy metals can be found in the composted material. This primarily occurs with composts made from municipal waste that have not been tested. We need to be aware of the fact that the pollution limits specified by legislation were determined based on the most recent scientific consensus and if the limits required by legislation are observed, there is no danger of heavy metals entering the food chain in detrimental quantities. Organic pollutants rarely pose dangers in the case of composts primarily due to the fact, that as recent research proved, the most significant proportion of these pollutants decompose during the composting process. In the case of the rotting that occurs if the composting process is not optimal, the resulting products oppress plant growth and worsen the biological characteristics of soils and can even attract pests. These unfavorable effects can be excluded completely through assuring the quality of the composting process, as well as the compost product. Composts are rich in organic materials and nutrients. Their nutritional qualities vary, which can be explained by differing production conditions and differing raw material characteristics. Based on their nutrient content, composts can be divided into two categories: nutrient-rich and nutrient-poor. Compost types Composts can be categorized using different criteria: intended use (e.g. as mulch or soil mix) or specific characteristics (e.g. level of maturity). • Ready or mature composts are defined through the notation ‘IV-V’ which indicates a high level of maturity. These are composts which do not contain plant growth inhibiting materials, viable weed seeds or virulent germs. • Fresh composts which have passed the thermophilic stage during maturation and thus do not contain viable weed seeds or virulent germs, but did not go through the post-maturation stage may be classified as being at a II-III. level of maturity. Due to the shorter composting period, fresh composts contain more organic matter than mature composts. The nutrient providing ability of composts 80-100% of the nitrogen in composts is organically bound. The mineralization of nitrogen determines the fertilizer value of composts to a great extent. The nitrogen mobilization or retardation capacity of composts depends on easily degradable carbon sources and the C/N ratio. In composts that contain a high amount of easily-degradable carbon and a broad C/N ratio, N-immobilization and even the pentosan effect

34

Biohulladék


minôségbiztosításával teljes egészében kizárhatók. A komposztok szervesanyagban és tápanyagokban gazdagok. A beltartalmi mutatóik többé-kevésbé eltérnek, amit az elôállítás körülményeinek és a nyersanyagok tulajdonságainak különbségeivel magyarázhatunk. Tápanyagtartalmuk alapján tápanyagokban gazdag, illetve szegény komposztokat különböztetünk meg. Komposzt típusok A különbözô komposzt típusokat a tervezett felhasználás (pl. mulcs, földkeverék) vagy speciális tulajdonságaik (pl. érettségi fok) alapján csoportosíthatjuk. • Kész-, vagy érett komposztok a IV-V. érettségi fokú komposztok, amelyek nem tartalmaznak növényi növekedést gátló anyagokat, életképes gyommagvakat, fertôzôképes csírákat. • Frisskomposztok, amelyek az érés során túljutottak a termofil szakaszon, így szintén nem tartalmaznak életképes gyommagvakat, fertôzôképes csírákat, azonban nem estek át az utóérési szakaszon (II-III. érettségi fok). A friss komposztok a rövid komposztálási idôtartam miatt az érett (kész) komposztokhoz képest magasabb szervesanyag-tartalmúak. A komposztok tápanyag-szolgáltató képessége A komposztokban a nitrogén 80-100%-a szerves kötésben található. A nitrogén mineralizáció nagyban meghatározza a

ÉR ETTS ÉG I F OK M ÉR ÉS E / EVA L U AT I O N O F C OM POS T M ATU R ITY

„A talaj hazánk legfontosabb feltételesen megújuló természeti erôforrása, szerepe környezetünkben sokoldalú. A termesztett és természetes növényeink termôhelye, környezetünk védelmében betöltött szerepe is vitathatatlan, és emellett fontos szerepet játszik geológiai és biológiai körfolyamatokban.”


2011.02.10 13:28:41

VÖRÖSISZAP

trágyázó értékét. A komposztok nitrogén mobilizáló vagy immobilizáló képessége a bennük található könnyen lebontható szénforrásoktól és a C/N aránytól függ. A magas könnyen bontható szénforrással és tág C/N aránnyal jellemezhetô komposztok esetében N-immobilizáció, sôt a növénytermesztésben jól ismert pentozánhatás is elôfordulhat. Ezt mi is igazoltuk vizsgálatainkban, amelyekben különbözô nyersanyag-összetételû, és módszerrel elôállított komposztok nitrogénszolgáltatását mértük. A komposztok tápanyagszolgáltatóképességét meghatározza a komposzt érettsége is. Általában megállapítható, hogy a kevésbé érett komposztok több, könnyen oldható tápanyagot tartalmaznak, ezért trágyázó hatásuk jobb, bár a növénynövekedést gátló hatásuk is nagyobb lehet. Az érett komposztok talajjavító hatása jobb. Mulcsozásra például a 3-4 hetes, az intenzív lebomlási szakaszon túljutott komposzt (II., III. érettségi fok) tökéletesen alkalmas, tehát, ha nincs szaghatása, felhasználható. A másik véglet, ha a komposztot palántanevelésre, vagy igényes kultúrák virágföldjében használjuk fel. Ekkor a komposztnak teljesen kiérettnek, földszerûnek kell lennie (V. érettségi fok), nehogy kiégést, vagy gyökérkárosodást okozzon. Tápanyag-utánpótlásra általában a IV. érettségi fokot elért komposztok alkalmasak, hiszen trágyázó hatásuk kedvezô, viszont már kellôen stabil szerves anyagnak tekinthetôk. Tudományos közlemények tömege számol be arról, hogy komposztokkal a növények foszfor-, és kálium-ellátása minden kiegészítés nélkül megoldható, illetve rendszeres használata következtében a talajok tápanyagtôkéje gazdagodik. A komposztok talajjavító tulajdonságát is figyelembe véve megállapítható, hogy sokoldalú hatásának köszönhetôen a termés mennyiségét és minôségét hosszú távon kedvezôen befolyásolja. A komposzt kijuttatásának idôpontja, talajba dolgozása A komposztok kijuttatásának eszköze általában szervestrágya-szóró, de a komposztszemcse kisebb mérete (1-4 cm) miatt a trágyaszórót át kell alakítani, növelni kell a marófogak számát és sûrûségét. A kiszórás gyakorlati végre-

MELLÉKLET

hajtása hasonló az istállótrágyázáshoz. A kijuttatás idôpontja változó lehet, elsôsorban azért, mert a komposztoknál – ellentétben az istállótrágyákkal –, nem kell jelentôs ammónia veszteséggel számolni a talajra való kiszórás után. A remediáció céljára javasolható komposzt Remediáció esetén a komposztok tulajdonságai közül azok a fontosak, amelyek a hosszú távú talajjavító hatásokért felelnek. Ebbôl a szempontból az érett, biológiailag stabil, a humuszvegyületek közül elsôsorban nagymolekulájú himatomelánsavakat, huminsavakat, huminokat tartalmazó, nagy pufferkapacitású, kiegyensúlyozott mikrobiális összetételû komposztok jönnek számításba. Ahhoz, hogy megfelelô hatást érjünk el, a trágyázóhatást alapul vevô 10-15 tonna szárazanyag/hektár menynyiség helyett, ennek többszörösének kijuttatása javasolható. ■

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

RED

SLUDGE

(well-known in plant cultivation) can occur. We were able to confirm this in our experiments in which we measured the nitrogen provision of composts produced using different methods and with different raw material contents. The nutrient provision capacity of composts is also determined by their maturity. In general it can be concluded that less mature composts contain more easily soluble nutrients and because of this their value as fertilizers is higher. However, at the same time, their growth-inhibiting impacts can also be higher. Mature composts have a better soil-improving effect. For example, for mulching purposes, 3-4 week ‘old’ composts (at a II. or III. level of maturity) that have progressed beyond the intensive decomposition stage are perfect, and if they do not have an unpleasant odor, they can be used for mulching. The other end of the scale is when composts are used in plant nurseries or for the potting of demanding cultures. In these cases the compost needs to be mature and soil-like (‘V’. level of maturity) to avoid burning or otherwise damaging roots. To supply nutrients, a level of compost maturity of at least IV.is best suited, since the fertilizer value of such composts is favorable and at the same time they can be considered appropriately stable organic materials. Numerous scientific articles report that the phosphorus and potassium supply of plants can be provided for by composts without the need for additional fertilizers because, as a result of the regular use of composts, the nutrient supply of soils is enriched. Taking the soilimproving capacity of composts into consideration, it can be concluded that, due to their multi-faceted effects, they have a positive impact on both the quantity and the quality of the yield. The timing of transferring and mixing in of composts The transferring and spreading of composts to the soil is usually done with the help of an organic matter disperser, but because of the smaller size of the compost grains (1-4 cm) the typical manure dispenser needs to be adapted (the number and density of milling teeth need to be increased). In practice, the process of spreading composts is similar to spreading manure. Timing of the spreading can vary – in contrast to spreading manure – as in the case of composts it is not necessary to factor in significant ammonia loss after spreading. Composts that can be used for remediation purposes In the case of remediation, from among the characteristics of composts those that are important are those responsible for long-term soil improvement. From this point of view, mature, biologically stable composts of primarily large grain size, high levels of himatomelánsav (? ~acid), humic acids and humins from among the humus compounds, with a high buffer capacity and a balanced microbial content are preferable. In order to achieve the best effect, instead of applying the 10-15 ton dry material/ha quantity recommended for fertilizers, it is advisable to spread multiple amounts of composts.



SUPPLEMENT

Biohulladék

35

2011.02.10 13:28:45

HIRDETÉS

36

Biohulladék


ADVERT


2011.02.10 13:28:45

Tisztelt Hölgyeim és Uraim, kedves Kollégák!

Recommend Documents