A mindennapi emberi tevékenységek során szennyvíz keletkezik, amely csak tisztítás után juttatható a befogadó patakokba, folyókba, csatornákba. A szennyvíztisztítás során képződő melléktermék a szennyvíziszap. A kommunális szennyvíz képződéséhez mindannyian hozzájárulunk a mindennapi életünk során, amikor csapvizet használunk, aminek következményeként – a KSH adatbázisa szerint – évente körülbelül 500 millió m3 tisztított települési szennyvíz képződik Magyarországon. Ez 150–200 ezer tonna szárazanyag mennyiségű szennyvíziszapot eredményez.
Az iszapok egy része mezőgazdasági, illetve rekultiválandó területekre kerül, de az égetés is felmerül mint hasznosítási lehetőség. A felsorolt céloknak nem megfelelő minőségű iszapok lerakókra kerülnek. A szennyvizek, szennyvíziszapok és komposztált szennyvíziszapok mezőgazdasági hasznosítását az 50/2001. (IV. 3.) Korm. rendelet szabályozza, míg a termékkomposztok minőségi paramétereit a 36/2006. (V. 18.) FVM-rendelet tartalmazza. EU-s szinten a 2019/1009 Európa Parlamenti és Tanácsi rendelet határozza meg a teljesítendő paramétereket. A termékkomposztok minőségét a Nébih ellenőrzi.
A szennyvíziszap hasznosságáról
A szennyvíziszappal kapcsolatos szakmai vélemények erősen megoszlanak; a belőle készült komposztok mezőgazdasági felhasználásával kapcsolatban szakmai és ismeretterjesztő anyagokban több érv és ellenérv is egyaránt olvasható. A különböző hatások azonnal vagy hosszabb akkumulációs folyamat után jelentkezhetnek. A felmerülő kérdések vizsgálatára a tartamkísérlet a legalkalmasabb, ezért 2003-ban a Debreceni Egyetem AKIT Nyíregyházi Kutatóintézetében beállítottunk egy kisparcellás kísérletet, ahol 3 évente 0, 9, 18 és 27 t/hadózisokban juttatunk ki szennyvíziszap-alapú termékkomposztot, a 0–25 cm-es talajrétegbe beszántva (1. kép).
A kísérlet célja annak modellezése, hogy a szennyvíziszap komposzt felhasználható-e az egyre csökkenő mennyiségű istállótrágya pótlására, amire a forgatásos művelést használó gazdaságokban nagyon nagy szükség lenne.
Kísérlet a szennyvíziszappal
A szennyvíziszap komposzt összetétele a komposztálótelep körüli térség talajtani adottságaira szabható. Nyíregyháza környékén a savanyú homoktalajok dominálnak, ezért a komposzt elkészítéséhez 40% szennyvíziszapot, 20% szalmát, 5% bentonitot és 35% riolitot használunk. A szennyvíziszap és a szalma biztosítja a komposzt megfelelő szervesanyag-tartalmát. A bentonit egy montmorillonit típusú agyagásvány, a homoktalaj agyagfrakciójának pótlására kerül a komposztba. A riolit egy vulkáni eredetű kőzet, ami porózus, így javítja a homoktalaj szerkezetét, valamint különféle mikroelemeket tartalmaz, ami a növények tápanyagellátása szempontjából fontos. Az összetevők felhasználásával egy savanyú homoktalajokra optimalizált, szerves-ásványi összetevőket tartalmazó komposztot készítettünk a Nyírségvíz Zrt.-vel közösen. A tartamkísérletben teszt növényként 2017-ig tritikálét, zöldborsót és kukoricát használtunk, majd 2018-ban váltottunk a rozs, rozsos bükköny és kukorica vetésforgóra. Az alábbiakban bemutatjuk a szennyvíziszap komposztokkal kapcsolatban megjelent legfontosabb mellette- ellene érvekhez kapcsolódó eredményeinket, melyek segítenek az állítások elfogadásában vagy elutasításában.
1. A szennyvíziszap komposzt növeli a talaj szervesanyag-tartalmát
A szennyvíziszapból készülő termékkomposztban a szervesanyag-tartalomnak minimum 25%-nak kell lennie. Eredményeink alapján a 18 és 27 t/ha dózisok hosszú távon 0,8% körül tartják a szántott homoktalaj humusztartalmát, a kontrollterületek 0,6% körüli szervesanyag-tartalmához képest (1. ábra).
Ezekből a számokból is látszik, hogy a kísérletet egy nagyon gyenge minőségű homoktalajon állítottuk be, ahol a 0,2%-os humusztartalom-növekedés és stabilizálódás már jelentős eredménynek számít. Ha a humusztartalmat a felső 20 cm-es talajrétegre számítjuk át, mert ebből a rétegből vettük a mintákat, azt kapjuk, hogy a kontrollterület talajának felső 20 cm-ében 20,4 kg, a két, nagyobb dózissal kezelt talajban pedig 27,2 kg szerves anyag van. Ez a szervesanyag-mennyiség már javít annyit a talajszerkezeten, hogy megnő a talaj vízbefogadó képessége, aminek következtében csökken a felszíni vízelfolyás, vagyis a vízerózió mértéke. A szervesanyag-tartalom növekedésével párhuzamosan tehát javul a talaj szerkezete és vízgazdálkodási tulajdonsága.
2. A szennyvíziszap komposzt jó tápanyagforrás
A szennyvíziszap komposzt egy komplex tápanyagforrás, vagyis az NPK makroelemeken kívül szinte minden mikroelemet is tartalmaz. A tápanyagok mennyisége a szennyvíziszap minősége, a komposztok összetétele alapján eltérő lehet, de a termékkomposztoknál az előállító tájékoztatást tud nyújtani a kijuttatás előtti aktuális tápanyagtartalomról. Ennek eredményeként a felvehető nitrogén-, foszfor- és káliumtartalom magasabb a kezelt talajokban, mint a kontrollparcellákban. A talaj összes N-tartalma 0,1% körül mozog. A felvehető P-tartalom 120–700 mg/kg között, míg a felvehető K-tartalom 120–170 mg/kg között mozog. Látható, hogy elsősorban a foszforpótlásban lehet fontos szerepe, de a tartamkísérlet eredményei alapján a legnagyobb dózissal már túlzottan meg is növeltük a felvehető P-tartalmat, ezért erre a gazdálkodóknak fokozottan figyelni kell. A tápanyagfelvételt a talaj kémhatása is befolyásolja. A szennyvíz iszap komposzttal a kálium-kloridban mért pH a kontroll 4,5 körüli értékéről 6,5-renőtt, vagyis a pH a szennyvíz iszap komposzt rendszeres kijuttatásával a tápanyagfelvétel szempontjából sokkal kedvezőbb tartományba került.
A kommunális eredetű szennyvíziszap komposzt mezőgazdasági célú hasznosításával kevesebb ásványi műtrágya bevitelére lenne szükség, csökkentve ezzel a műtrágya használatával járó negatív folyamatokat a talajban (talajsavanyodás, tápanyagegyensúly eltolódása, felszíni- és talajvízszennyezés). A talajba juttatott foszforműtrágyák szervetlen foszfáttartalma gyorsan immobilizálódik mind a savas, mind a bázikus talajban, elérhetetlenné válva a növények számára. A komposzt alkalmazásának talajra kifejtett kedvező hatásai nem azonnal jelentkeznek, viszont hosszú távúak – mert fokozatosan és lassan bocsájtja ki a tápanyagokat –, szemben az ásványi műtrágyák azonnali, rövid ideig tartó hatásával. A komposztált szennyvíziszap minőségét, az elérhető tápanyagok mennyiségét és formáit jelentősen befolyásolja a komposztált anyagok kémiai összetétele, a szennyvízkezelési technológia és a komposztálási folyamat. 9 t/ha-nyi szennyvíziszap komposzttal akár 37–48 kg/ha nitrogént, 31–80 kg/ha foszfort, illetve 8–12 kg/ha káliumot juttathatunk ki hatóanyagként a talajba. Bár a szerves trágyák kisebb koncentrációban tartalmaznak tápanyagokat, hatásuk mégis pozitívabb, összetettebb, mint a műtrágyáké.
3. Növeli a talaj biológiai aktivitását
A talaj egy élő rendszer, ahol a talajnövény-mikroba kapcsolatok jelentik a rendszer alapját, amire a teljes táplálékhálózat felépül. A talaj mikroorganizmusai a szén, nitrogén, foszfor, kén geológiai ciklusainak mozgatói, befolyásolva ezzel a termesztett növények tápanyagellátását is. A mikroorganizmusok egyes csoportjainak mennyisége meghatározható a sejthártya foszfolipid-zsírsav összetételének és mennyiségének mérésével. A szennyvíziszap komposzt alkalmazásának eredményeként mind a gombák, mind a baktériumok mennyisége megnőtt a talajban. Azt, hogy ezek a mikroorganizmusok aktívan szerepet játszanak a talaj életében, a különböző enzimaktivitások mérésével igazolhatjuk. A kísérletből származó talajmintákból mért invertáz, β-glükozidáz, kataláz, dehidrogenáz aktivitások a 18 és 27 t/ha dózisok eredményeként minden mintavételkor nagyobbak voltak, mint a kontrollmintában mért aktivitások. A savas foszfatáz-aktivitás csökken, míg a lúgos foszfatáz enzim aktivitása nő a komposztdózisok növelésével (2. ábra).
A lúgos foszfatáz arányának növekedése igazolja a mikroorganizmusok fontos szerepét a szervesanyagból (a szennyvíziszap komposztból) történő foszforfeltáródásban, mivel a lúgos foszfatáz enzimet csak a mikroorganizmusok, míg a savas foszfatázt kis mértékben a növényi gyökerek is termelik.
4. Megnő a talaj toxikus elemtartalma
2017-ig nem tapasztaltunk toxikus elem felhalmozódást sem a növényekben, sem a talajban, ugyanakkor egyes elemek koncentrációja kismértékű emelkedést mutatott. Az ellenőrző mérésekre az idei talaj- és növénymintákból kerül sor.
5. Patogénekkel fertőzheti a talajt
Megfelelő komposztálási folyamat során a magas, 60–70 oC-os hőmérséklet miatt a patogén mikroorganizmusok (pl. E. coli, Enterococcusok), elpusztulnak. A kész komposztok patogénmentességét a felhasználás előtt laborvizsgálatokkal ellenőrzik.
6. Szerves szennyezők, gyógyszermaradványok, hormonok kerülnek a talajba
Előzetes vizsgálatunk alapján a nem szteroid gyulladáscsökkentők, mint a legnagyobb mennyiségben fogyasztott gyógyszerek hatóanyagai valószínűleg lebomlanak a talajban, azonban további vizsgálatokat igényel, hogy a keletkező bomlástermékek bírnak-e bármilyen környezeti/humánkockázattal. Figyelembe véve, hogy az emberiség milyen mennyiségben fogyaszt gyógyszereket, melyek a kiválasztással bekerülhetnek a szennyvízbe, ez egy reális probléma lehet, ami azonban még egy kevéssé vizsgált terület, különösen az egész táplálékláncra vonatkozóan. További vizsgálatokra van szükség arra vonatkozóan, hogy az élelmiszerekkel bejutnak-e a gyógyszer hatóanyagok és bomlástermékeik a táplálékainkba.
7. Kérdéses, hogy az engedélyokiratban meghatározott minőségiparamétereket folyamatosan tudja-e biztosítani az előállító
A komposzt minőségét befolyásolja a komposztálótelepeken dolgozók munkájának minősége, illetve a telep méretezése is. Több hazai komposztálótelepen előforduló probléma, hogy a települések méretének (lakosságszám, ipari üzemek betelepülése) növekedésével a komposztálótelepek túlterheltté válhatnak, ami a szennyvíziszap komposzt minőségének a rovására mehet.
A fentebb leírtak alapján tehát a jó minőségű szennyvíziszap komposzt alkalmas a talaj termékenységének, biológiai aktivitásának helyreállítására, illetve javítására, a termesztett növények tápanyagellátásának biztosítására, a talaj szervesanyag-tartalmának stabilizálására, vízgazdálkodási tulajdonságainak javítására. Emellett az esetleg káros hatásokat eredményező paraméterek folyamatos ellenőrzésére is szükség van, illetve minél több új információ megismerésére leginkább a gyógyszerhatóanyagokkal kapcsolatban. A tartamkísérletek nagyon fontosak a talaj-növény-mikroba rendszerben zajló valós folyamatok megismeréséhez, mert a folyamatok egy része csak hosszabb időszak alatt megy végbe, és okoz kedvező vagy kedvezőtlen hatásokat.
Makádi Marianna tudományos főmunkatárs
Almási Csilla tudományos segédmunkatárs
Debreceni Egyetem AKIT Nyíregyházi Kutatóintézet
