Az állati trágyák komplex hasznosítása, a mezőgazdasági biogázüzemek jelentősége

Az esetek döntő többségében a mezőgazdasági biogázüzemkre úgy tekintenek, mint energiatermelő létesítményekre, ugyanakkor a biológiailag lebomló szerves anyag hatékony biotranszformációja mellett lecsökken annak fertőzőképessége, könnyen felvehető nitrogén-, foszfortartalma a betápláláshoz mérten jelentősen megnövekszik. Hosszú távon azok a mezőgazdasági biogáz üzemek maradhatnak élet- és versenyképesek, amelyek szervesen integrálódnak valamely mezőgazdasági vagy élelmiszeripari termelő vagy feldolgozó termelési rendszerbe, így a hulladékstátuszban lévő állati trágyából, növényi maradványanyagból keletkező kierjedt fermentoriszap eredeti állapotában való termőterületen történő hasznosítása esetén melléktermékké minősíthető.

Igazi minőségi ugrást az jelenthet, ha az EWC kóddal rendelkező növényi tápanyagban dús hulladékokból forgalomba hozatali engedéllyel rendelkező főtermék nyerhető, amely szerves trágyaként vagy talajkondicionáló készítményként hasznosítható. Fontos azt is leszögezni, hogy a hazai állattartó telepek a 59/2008. (IV. 29.) FVM rendeletben előírtaknak megfelelően rendelkeznek megfelelő trágyatároló kapacitással, ugyanakkor mindezek nem alkalmasak a trágya korszerű feldolgozására. A mezőgazdasági biogázüzemekben a trágya beérkezése, átmeneti tárolása, többlépcsős erjedése, a kierjedt fermentoriszap tárolása teljeskörűen kontrollált, informatikai alapú folyamatirányítási rendszerrel működik.

Emissziós hatások

Hagyományos kezelési-hasznosítási eljárásokban: deponálás, tárolás, kijuttatás során az értékes mezőgazdasági és élelmiszeripari hulladékok és melléktermékek trágyaértéke jelentősen lecsökkenhet.

• Az állarti trágyában visszamaradó nitrogén 5-80%-a távozhat ammónia formájában (Institute for Global Environmental Strategies, 2006). A trágyában és a szerves maradékokban vagy hulladékokban a nitrogén legnagyobb része fehérjékhez kötött, és így a növények számára közvetlenül nem hasznosítható. A lebontási folyamat során a szervesen kötött nitrogén egy része oldott ammónium-ionná redukálódik (ammonifikáció).

• 5000 t 20%-os szárazanyag-tartalmú trágya hagyományos kezelése és tárolása során az ammónia formájában elillanó nitrogénveszteség mértéke mintegy 7,5 tonnát tehet ki. Tízszer ennyi állati trágyánál már 75 tonna veszteséget feltételezhetünk. Ha a számokat tisztán ammóniun-nitrát formára konvertáljuk, akkor 22,5 és 225 tonna ammónium-nitrát műtrágyáról beszélhetünk.

• 22,5 tonna ammónium-nitráttal 250 kg-os hektáronkénti felhasználás mellett 90 hektárnyi termőterület nitrogénellátása valósulhat meg.

• A biogázban lévő ammóniagáz részaránya az esetek többségében 1% alatt van.

• A nitrogénveszteség mellett az üvegházhatású gázkibocsátás is jelentősen mérsékelheti a trágyaértéket (H.A. Aguirre-Villegas, R.A. Larson 176; 2017). Számokban kifejezve ennek értéke az összes üvegházhatású gázkibocsátásra nézve 40 és 104 kg szén-dioxid egyenértéket jelent 1 tonna trágyára vetítve beleértve a tárolást, begyűjtést és a kijuttatást. Ezzel szemben a mezőgazdasági biogázüzemekben legalább 50%-kal csökkenthető az üvegházhatású gázkibocsátás (Amnon et al, 2006). 2008 és 2010 között a mezőgazdasági biogáz egy meghatározó hányadánál még nem volt mindennapos a fermentlé szeparálása, amely manapság már csigaprés-berendezéssel rutin feladattá vált biztosítva ezzel a 20-25%-os szárazanyag-tartalmú szilárd fázis különválasztását.

Fertőzőképesség

Hazánkban a konvencionális trágyakezelés és hasznosítás során (legyen az istállótrágya vagy hígtrágya igen kevés figyelmet szentelünk a fertőzőképességnek, annak táplálékláncra gyakorolt hatására.

A 36/2006 (V.18.) Kormányrendelet csupán a forgalomba hozatali engedély megszerzése esetén rendelkezik szigorú higiénés határértékekkel a termék jelölt termésnövelő anyagokra vonatkozóan: fekál coliform, fekál Streptococcus, Salmonella sp., humán parazita féregpete.

A konvencionálisan érlelt állati trágyában fertőzőképességi indikátorként szolgáló fekál coliform szám milliós nagyságrendet tesz ki grammonként, ezzel szemben a BIOKOMP4 Jedlik Ányos kutatás fejlesztési programban bevizsgált kierjedt mezőgazdasági biogázüzemi fermentor iszapokban csupán ezres nagyságrendben mértek coliform számot a projektben résztvevő kutatók.

Egyes kutatások szerint a 1-2 nagyságrenddel csökken mezofil rendszerű biogáz-reaktorokban hasznosított trágyában az Escherichia coli szám 1 grammra vonatkoztatva.

Importált nyersfoszfátok kiváltása

Az Európai Unió tagállamaiban csupán a csupán a biohulladékok 5%-át hasznosítják újra, ideális esetben a műtrágyaszükséglet 30%-kal csökkenhetne az értékes szerves hulladékok és melléktermékek korszerű feldolgozásával. Napjainkban az EU 6 millió tonna nyersfoszfátot importál döntően Algériából, Marokkóból, ugyanakkor állati trágyából, élelmiszeripari melléktermékekre, növényi maradványokra épülő szubsztrátumból a biogáz kinyerést követően foszforban dús szeparált szilárd fázishoz juthatunk akár 5-7%-os szárazanyagra vetített foszfor-pentoxid-tartalommal. Az alábbi oszlopdiagram segítségével szemléltetjük különböző szerves talajtrágyák 1 tonna eredeti anyagra vetített összes foszfor-pentoxid tartalmát (Szabó, 1988; Rühlmann, 2000; ÖPUL, 2000; BIOKOMP4, 2008).

(1): BIOKOM4 kutatási projekt adatbázisa alapján (2): www.tankonyvtar.hu (3): SGS Hungária Kft. Kecskeméti Talajvédelmi Laboratórium mérései alapján

Kétségtelen, hogy a nyersfoszfátok összes foszfor-pentoxid tartalma jóval meghaladja a mezőgazdasági biogáz üzemi kierjedt fermentor iszapokban mért koncentrációkat, amely javarészt 25-37 tömeg % között mozog szárazanyagra vetítve. Az importált nyerfoszfátok esetén számos esetben felmerül a határértékénél magasabb kadmiumkoncentráció jelenléte. Az Európai Bizottság 2017. évi javaslata szerint a műtrágyák megengedett kadmium szintjét 20 mg/g-ra kell csökkenteni. Megvalósult EU-s kutatás-fejlesztési programok, különös tekintettel aREFETRIL projekt (2011-2015) az állati csontokból nyert bioszén előállítását és hasznosítását szorgalmazza, hiszen a kifejlesztett új eljárás segítségével 30%-os foszfor-pentoxid tartalmú lassú kioldódású foszfor talajtrágya állítható elő.

Forgalomba hozatali engedéllyel rendelkező szervestrágyatermék előállítása

Amennyiben a 36/2006 V.18. Korm. rendeletben előírt követelményeknek megfelel az adott készítmény, a Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal adhat ki engedélyt a szerves trágya termék forgalomba hozatalára. A termék dózisainak betartása mellett – ha az engedély-okiratban nincs erre vonatkozó korlátozás, akkor a talajvédelmi terv készítése szükségtelenné válik. Természetesen hozzá kell tenni, hogy kapacitástól függően tetemes beruházási ráfordítás mellett igen hosszú engedélyezési eljárás vezet el a trágyafeldolgozás üzemszerű megvalósításához.Ahhoz, hogy egy állattartó telep, vállalkozás szervestrágya-feldolgozást, komposztálást, adott esetben granulálást valósítson meg, több hatályos jogszabálynak meg kell felelnie. Egy 1000 t/év kapacitású, nyitott, kisprizmás rendszerű komposztáló telep közel 1300 m²-es kezelő tér szükséglet mellett a telep kialakítás és a gép beruházás együttesen közel 30-35, akár 40 millió Ft-ot tehet ki az eszközbeszerzés színvonalától függően. Hagyományos prizmás komposztáló rendszerekben a megfelelő higiénizáció nehezen biztosítható, a forgalomba hozatali engedély megszerzéséhez Salmonella-mentesnek kell lennie, 10 alatti grammonkénti fekál coliform- és Streptococcus-számmal kell rendelkeznie a komposzt végterméknek.

Kezelő létesítménnyel, szerves trágya készítménnyel kapcsolatos fontosabb jogszabályok:

» 23/2003. (XII. 29.) KvVM rendelet a biohulladék kezeléséről és a komposztálás műszaki követelményeiről,

» 2012. évi CLXXXV. törvény a hulladékról, az egységes környezethasználati engedélyezési eljárásról szóló 314/2005. (XII. 25.) Korm. rendelet,

» 57/2013. (II. 27.) Korm. rendelet a telepengedély, illetve a telep létesítésének bejelentése alapján gyakorolható egyes termelő és egyes szolgáltató tevékenységekről, valamint a telepengedélyezés rendjéről és a bejelentés szabályairól,

» 59/2008. (IV. 29.) FVM rendelet vizek mezőgazdasági eredetű nitrátszennyezéssel szembeni védelméhez szükséges cselekvési program részletes szabályairól, valamint az adatszolgáltatás és nyilvántartás rendjéről,» 36/2006. (V. 18.) FVM rendelet a termésnövelő anyagok engedélyezéséről, tárolásáról, forgalmazásáról és felhasználásáról.