MENÜ

A kierjesztett biohumusz hatóanyag-tartalmának és értékének meghatározása

Oldalszám: 14
Mészáros László 2014.05.26.

Az utóbbi idõszakban az ismét a fejlesztés elõterébe kerülõ biomassza és az abból is gyártható biogáz felhasználásának gazdaságosságánál nemcsak a termelt villanyárammal, ill. hõenergiával kell számolnunk, hanem a melléktermékként keletkezõ biohumusz hasznosításával is.

A ’70–80-as években a NPK-mûtrágya felhasználása hatóanyagra nézve országosan elérte a 278 kg/ha-t, de 1990 után ez az érték drasztikusan visszaesett. A talajerõ-utánpótlás esetében nemcsak a vegyszerek használata csökkent, hanem a szerves trágyáé is. A földeket így kizsarolták, és a tápanyag-tartalmuk folyamatosan csökkent. Napjainkban már csak 80–90 kg/ha a NPK-mûtrágya felhasználása, melynek nagyobbik része a nitrogén, míg a másik két fõ tápanyag (foszfor és kálium) pótlását elhanyagolják [1]. A biohumusz alkalmazásának legfõbb elõnye éppen az, hogy javítja a talajszerkezetet és a talajéletet, miközben a legfontosabb tápelemek koncentráltabban vannak benne jelen, mint az istállótrágyában.

A biomassza fermentálása

A biogáz-gyártás során keletkezõ biohumusz tápanyag-tartalmát a helyes talajerõ-gazdálkodás érdekében meg kell határozni, és a trágyázott területeken csak a biohumusz tápanyag-tartalmával nem fedezett hatóanyag-hiányt kell a vegyi gyárakban elõállított drágább mûtrágyával pótolni.

Hígtrágya esetén a hígtrágya 1 m3-ére vonatkoztatva a következõ átlagos tápanyag-értékekkel számolhatunk [2]:

N: 2,0 kg; P2O5: 0,9 kg; K2O: 1,5 kg.

Konkrét sertéstelepi példánkban a keletkezõ napi összes biomassza mennyisége 40434 kg (kb. 40 m3), a benne lévõ szerves szárazanyag-tartalom (SZA) pedig 4713 kg [3], ami közel 11,7% (m/m), azaz 1 kg masszában 116,56 g szerves SZA található. Mivel a szerves anyag mintegy 50%-a biogázzá bomlik el a fermentálási folyamatban [4], a szerves SZA-nak a fele, azaz 2357 kg marad meg a biohumuszban (1. táblázat).


Az összes SZA 5697 kg, így a masszában (fõleg a hígtrágyából eredõen) található még 34737 kg víz is. A 38077 kg (40434-2357) fermentálódott szubsztrátum 2357 kg szerves SZA-ot, és 984 kg (5697-4713) szervetlen SZA-ot tartalmaz. A fermentált anyag víztartalma itt még 91%-os, SZA-tartalma pedig csak 9% (1. ábra).

Mivel a keletkezett biohumuszt présszitás, ívszitás vagy egyszerûen gravitációs vízelvonásos rendszeren keresztül víztelenítjük, ezért a kiszórandó biohumusz betöményedik, kiszárad, és 60%-os víztartalom mellett a szárazanyag-tartalma 40% lesz. A vízelvonás közben ugyanis a SZA tömege már nem változik (3341 kg), ezért aránypárral kiszámítható, hogy a vízmennyiség 5012 kg.

A napi víztelenített biotrágya tehát 5012 kg vizet és 3341 kg SZA-ot tartalmaz, tehát összesen 8353 kg lesz a súlya. A vízelvonás során keletkezõ 29 724 kg (38 077–8353 kg) vizet továbbkezelés céljából célszerû szivárgásmentes medencékben összegyûjteni.

A biohumusz beltartalmi értékének meghatározása

1 m3 biotrágya 0,8 t tömegû [5], és ebbõl következik, hogy a 8,353 t anyag térfogata 10,44 m3 lesz,x 1 m3 matéria esetében pedig 225,8 kg szerves SZA-gal számolhatunk.

Ha 1 m3 hígtrágyában 45,8 kg szerves SZA volt, 1 m3 biohumuszban pedig 225,8 kg, akkor (az anyagmegmaradás elve alapján)  a hígtrágyára vonatkozó beltartalmi értékeket felszorzom 4,93-mal (225,8/45,8), és m3-ként N: 9,86 kg; P2O5: 4,44 kg; K2O: 7,40 kg beltartalmi értékekkel számolok tovább.

A biomassza tápanyag-tartalma mellett nagyon lényeges a tápanyagok hasznosulásának ismerete is. A tárolás és felhasználás során bekövetkezõ veszteségek miatt a híg anyag átlagos tápanyag-tartalmának következõ hasznosulásával lehet számolni [2] (2. táblázat).


A kukorica NPK-szükséglete

Ha a kalkulált összes tápanyag-szükséglet alapján akarjuk meghatározni a különbözõ kultúrnövényekkel borított terület 1 ha-jára kiadagolandó fermentált biohumusz mennyiségét, akkor kukorica esetén a megfelelõ aránypárokat felhasználva a következõ értékeket kapjuk (3. táblázat) [1].


A gazdaságokban közepes szervestrágyázás esetén 40–50 tonnát [5] szórnak ki hektáronként. A biohumusz hatóanyag-tartalma magasabb, ezért elegendõ 20 tonna/ha-t kiszórni, ami körülbelül 25 m3-nek felel meg.



    • Az adatok N esetében: 25 m3 biohumusz 25*5,92=148 kg felhasználható N-t tartalmaz. A 6,2 tonna kukorica elõállításához (155 kg N) 26,18 m3 biotrágya kellene, a fennmaradó 7 kg N-hatóanyagot  20,6 kg/ha ammóniumnitrát (34% N) mûtrágyával lehet pótolni.
    • Az adatok P2O5 esetében: 25 m3 biohumusz 25*2,88=72 kg felhasználható P2O5-öt tartalmaz. A 6,2 tonna kukorica elõállításához (68,2 kg P2O5) 23,68 m3 biohumusz is elegendõ lenne, tehát mûtrágyás pótlásra nincsen szükség.
  • Az adatok K2O esetében: 25 m3 biohumusz 25*5,92=148  kg felhasználható K2O-t tartalmaz. A 6,2 tonna kukorica elõállításához (136,4 kg K2O) 23 m3 biohumusz is elegendõ lenne, így ennél a hatóanyagnál is kis mértékû túladagolással számolhatunk, és itt sincs szükség mesterséges pótlásra.

A fentiekbõl az látszik, hogy a N:P:K-arány a biohumuszban közelíti az optimális összetételt.

Gazdaságossági vizsgálat



A gazdaságosságára (4. táblázat) pedig nézzük a következõ gondolatmenetet: 1 kg N-mûtrágya hatóanyag (34%-os ammóniumnitrát) értéke 130 Ft, 1 kg P2O5-mûtrágya hatóanyagé (52%-os monoammónium-foszfát, MAP) 109 Ft és 1 kg K2O-mûtrágya hatóanyagé (60%-os kálisó) 85 Ft (Forrás: IKR; nettó árak).

Átlagos körülmények között a modell telepünkön (6750 db sertéstõl) 10,44 m3 biohumusz termelõdik naponta, ami évente

(10,44/24) × 8000=3480 m3.

Összefoglalás

Egy ekkora, kb. 7000-es létszámú sertéstelep biotrágyájának értéke tehát évente kb. 5,5 millió Ft (5. táblázat). Az éves biohumusz-mennyiség 140 ha kukorica tápanyag-szükségletét elégítené ki. A fentebb említett mûtrágyaféleségekkel számolva 18 362 kg MAP fedezi a 9548 kg P2O5-szükségletet. A felhasznált MAP 11%-os N-tartalma miatt 2020 kg N-nel is számolni kell. A fennmaradó 19680 kg N-t 57882 kg ammóniumnitrát fedezi. A szükséges 19 096 kg K2O hatóanyagot 31 827 kg kálisó biztosítja. Az IKR nettó árait felhasználva (MAP: 71 000 Ft/tonna; ammóniumnitrát: 44 000 Ft/tonna; kálisó: 51 000 Ft/tonna) kiszámolhatók a felhasznált mûtrágyák árai, amely a fenti 140 ha esetében 5 473 687 Ft.

Akár a termelõdött biotrágya értékét, akár ellenõrzésképpen a kukorica tápanyag-szükségletének mûtrágyával történõ kielégítését nézzük, jól látható, hogy 140 ha kukoricánál a biotrágya használata 5,5 milliós költségcsökkentést jelent, amely a növénytermesztési ágazatban realizálódik. A nagyüzemi sertéstelepek számára oly nagy gondot okozó hígtrágya egy fermentáló üzem révén gazdaságosan felhasználható, miközben ezen a téren a környezetvédelmi feladatainkat is maradéktalanul teljesíteni tudnánk. 

Irodalomjegyzék:

[1] Sárvári M., El Hallof N.: Magyarország kukorica-termesztésének 2004. évi tapasztalatai. AGRO NAPLÓ Országos mezõgazdasági szaklap VIII. évf. 2004/11-12.

[2] Sántha A., Szabó G.: A sertéstelepi hígtrágya-kezelési rendszerek tapasztalatai és beruházás-gazdaságossági vizsgálata Baranya megyében.

Pécsi Tempó Szövetkezet, 1977.

[3] Mészáros L.: Egy hazai sertéstelep hígtrágya problémáinak megoldása biogáz-elõállítással. A Sertés, X. évf. 1. szám, 2005/1.

[4] Mujzer J.: Állati eredetû hulladékokból biogáz és szerves trágya elõállítása.

Magyar Állatorvosok Lapja, 51, 424-425, 1996.

[5] Hajós L. (szerk.): Mezõgazdasági alapismeretek. Mezõgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest, 1993.