Állattartó telepekről származó hígtrágyák és biogázüzemben keletkező fermentációs maradékanyagok
A hígtrágyák és fermentációs maradékanyagok (biogáztrágyák) amellett, hogy kiváló tápanyagforrások, kijuttatásuk talajvédelmi hatóság engedélyével történhet. A hígtrágyák termőterületen való közvetlen elhelyezése mellett biogázüzemek alapanyagaként is szolgálhatnak.
A termésnövelő anyaggá minősíttetés nemcsak a termőterületen történő kihelyezést és értékesítést könnyíti meg, hanem a gazdálkodó számára garantált minőséget, gyommagvaktól mentes kiváló tápanyagforrást kínál.
Híg- és biogáztrágyák kezelése a jogszabály szerint
A hígtrágya- és biogáztrágya-alapú termékek engedélyeztethetők a 36/2006 FVM-rendelet alapján szerves trágya kategóriában; ehhez a szilárd készítményekhez hasonlóan a gyártó által deklarált hatóanyagokat, szervesanyag-tartalmat szárazanyag-tartalomra vonatkoztatva szükséges megadni tömegszázalékban, a toxikuselem-koncentrációkat pedig mg/kg-ban. A biogáztrágyák és a hígtrágyák fontosabb paramétereit, jelenlegi jogszabályi kötelezettségeit és a bennük rejlő lehetőségeket a mellékelt táblázatban foglaljuk össze.
Jellemzően a tejelőszarvasmarha-állomány alól származó hígtrágyához képest a biogáz kinyerése után visszamaradó fermentációs maradékanyag (biogáztrágya) pH-értéke jóval magasabb szintet érhet el, amely adott estben 1 egység eltérést is jelenthet. Továbbá a biogáztrágya nitrogénkészletének döntő hányada ammónium-N formában van jelen, amely a hígtrágyához képest az anyagmozgatás, kijuttatás során jelentősebb nitrogénveszteséget feltételez. Mit jelent ez számokra vetítve: míg a biogáztrágyák összesnitrogén-tartalmának 65–77%-át is meghaladja az ammónium-nitrogén, addig sertéshígtrágyánál mindez 30–45%-os részarányt jelent. A biogáztrágya a nyers hígtrágyához képest nagyobb mértékben növeli a talajok könnyen hasznosuló nitrogéntartalmát. Érdemes kiemelni, hogy mind a hígtrágya, mind az abból nyert biogáztrágya termőtalajaink szervesanyag-tartalmát növeli.
A biogáz kinyerése, az anaerob fermentáció azonban stabilabb szervesanyag-készletű trágyát eredményez, ezért a nyers hígtrágyához képest hosszabb távon és nagyobb mértékben növelheti talajaink szervesszén-készletét azonos dózis mellett. Korábbi tanulmányok és kutatások alátámasztották azt, hogy a biogáz előállítása után visszamaradó biogáztrágyákkal végzett alaptrágyázás a nyers hígtrágyákhoz képest akár 30–40%-kal nagyobb nitrát-nitrogén tartalmat eredményezhet a talajainkban. A dehidrogenáz-enzim aktivitás és a talajlégzés nélkülözhetetlen indikátora talajaink mikrobiológiai aktivitása nyomon követésének. Számos kutatási eredmény alapján megállapítható, hogy a nyers hígtrágyához képest a biogáztrágyában mint fermentációs maradékanyagban lévő szerves szén kevésbé hozzáférhető a mikrobák számára.
A technológiák bemutatása
A hígtrágyák és biogáztrágyák nitrogéntartalmának megóvása érdekében számos technológiát alkalmaznak, ezek közül igazán népszerű a pH-stabilizálás savas és lúgos tartományban egyaránt.
1. A hígtrágya és biogáztrágya pH-érték-stabilizálása savas tartományban: 5,0–5,5 között
Jelen cikkben már kitértünk arra, hogy a nitrogénkészlet megóvása érdekében az ammóniakibocsátás csökkentése kulcsfontosságú tényező a megfelelő higiénés mikrobiológiai állapot elérése mellett. A nitrogénveszteség csökkentésének egyik formája a pH-érték savas irányba való eltolása szervetlen savak, a gyakorlatban jellemzően hígított kénsav segítségével. Ez a módszer valóban hatékony, különösen 5,5 pH-érték stabilan tartása mellett, azonban a kutatások, tanulmányok egy jelentős része nem tér ki arra, hogy a normál, kezeletlen trágyához képest, azonos dózis mellett kivitelezett kijuttatás hogyan befolyásolja a tesztnövények. Sertéshígtrágya esetén a pH-érték 5,5-ről 3,5-re való mesterséges stabilizálása egyértelműen jelentőse lecsökkenti az Escherichia coli patogén indikátor csíraszámát. 5,5 pH-érték alatt a szabad ammónia koncentrációja alig mérhető szinten van, 99%-ban az ammónium-nitrogén forma az uralkodó.
2. A hígtrágya és biogáztrágya pH-értékének stabilizálása lúgos tartományban: 9,0–10,0
Lúgos pH-tartományban, kalcium- vagy kálium-hidroxid hozzáadásával az ammónium-nitrogén helyett a szerepet sokkal inkább a szabad ammóniagáz képződése veszi át, amely a rendszerből kilépve jelentős nitrogénveszteséget generál. Az Escherichia coli indikátor csíraszáma 102–105/ml értékről indulva 10-es pH-értéken már 100 alá csökken. A 9,5 pH-értéken végzett stabilizálás már a kezelés napján meghozza gyümölcsét, hiszen a hígtrágyában az Escherichia coli szám 100 alá lecsökken, ml-ben mérve.
3. Biogáztrágya stabilizációja fahamuval
Külföldi kutatók egy igen speciális módszerét találták meg a biogáztrágya stabilizálásának és kezelésének: miszerint először a savas tartományban tartják a tápanyagban gazdag mellékterméket, majd csak ezt követően adják hozzá a meszező hatású fahamut.
Javaslat a biogáztrágyák és hígtrágyák hozzáadott értékének növeléséhez:
• szerves trágyaként termésnövelő anyaggá minősíttetés,
• fejtrágyázáshoz pH, megfelelő ammónium-nitrogén/nitrát-nitrogén, illetve összes nitrogén/ammónium-nitrogén arány beállítása.
•Az összetevőktől függően lehetőség kínálkozik arra, hogy ökológiai gazdálkodásban felhasználhatóvá váljon.
• A biogáztrágya vagy hígtrágya aerob stabilizációjával korszerű talajkondicionáló készítmény előállítása, felhasználása az Agro-ökológiai Programban.
Irodalomjegyzék:
1. BIOKOMP4 Jedlik Ányos projekt (2008–2010): Bioenergia termelési folyamatokból származó hulladékok, melléktermékek komplex agrár-környezetgazdálkodási célú hasznosítása
2. Abelenda et al, 2022: Circularity of Bioenergy Residues: Acidification of Anaerobic Digestate Prior to Addition of Wood Ash, Sustainability 2022, 14, 3127.
3. Risberg et al, 2016: Comparative characterization of digestate versus pig slurry and cow manure – Chemical composition and effects on soil microbial activity, Waste Management, 61, 529–538.
4. Rodrigues et al., 2021: Animal Slurry Sanitization through pH Adjustment: Process Optimization and Impact on Slurry Characteristics, Agronomy 2021, 11, 517.
Szolnoky Tamás
okleveles környezetgazdálkodási agrármérnök
Agrogeo Kft.
