Települési szennyvíziszapok mezõgazdasági felhasználása

Míg a szennyvíztisztítás volumenének növekedésével az elhelyezésre váró iszapmennyiség folyamatosan növekszik, addig az elhelyezés környezetvédelmi követelményei egyre szigorodnak. Emellett az utóbbi évtizedben a mezõgazdaság fogadókészsége is csökkent. A kellõ ismeretek hiányában a gazdálkodók egyre jobban idegenkednek az iszap felhasználásától, féltik a termõföld „tisztaságát”. A következõkben szeretnék rövid áttekintést nyújtani a kommunális szennyvíziszapok mezõgazdasági elhelyezésének hatósági és agronómiai feltételeirõl.



Települési szennyvízelvezetés és -tisztítás helyzete Magyarországon

Magyarországon a települési szennyvizek közcsatornán történõ elvezetése az 1990-es évek elejére jelentõsen elmaradt a fejlett európai országokétól. Az ellátottság a bekötött lakások tekintetében alig haladta meg a 40%-ot, az elvezetett szennyvizeknek pedig több mint a fele gyakorlatilag tisztítás nélkül került a befogadókba.

A szennyvíztisztítási arányok mára jelentõs mértékben javultak. A szennyvízgyûjtõ hálózatba bekötött lakások aránya 2005-re elérte a 65%-ot. A szennyvíztisztító telep fejlesztések következtében a biológiailag tisztított szennyvizek aránya 2002 és 2005 között 61%-ról 66%-ra nõtt, ezen belül a 3. tisztítási fokozat (nitrogén- és foszforeltávolítás) 20%-ról 30%-ra emelkedett.

A Nemzeti Szennyvízelvezetési és -tisztítási Megvalósítási Program megvalósításával 2004 és 2015 között az országban a szennyvízgyûjtõ csatornahálózattal ellátott területen élõ lakosok száma 68%-ról 91%-ra nõ, és a gyûjtõhálózattal összegyûjtött szennyvizek teljes mennyisége legalább másodfokú biológiai tisztítást kap a befogadóba történõ kibocsátás elõtt. Új gyûjtõrendszer építésével 665 település, míg a meglévõ rendszerek bõvítésével 1068 település érintett.

A szennyvízcsatornázás és -tisztítás volumenének növekedésével azonban együtt jár a tisztítás során képzõdõ „melléktermék”, a szennyvíziszap mennyiségének növekedése is.

Hazánkban jelenleg mintegy 120 000 t/év szárazanyag iszap keletkezik, amely a program végére 2015-ig várhatóan megháromszorozódik.

Az elhelyezési lehetõségek között a Program elsõ helyen a mezõgazdasági elhelyezést irányozza elõ. Ez a Program végére évente mintegy 240 000 tonna szárazanyag mennyiséget jelent (grafikon).

Kérdés azonban, hogy a mezõgazdaság felkészült-e az iszapok ilyen volumenû fogadására.



Kommunális eredetû szennyvíziszapok mezõgazdasági felhasználásának agronómiai szempontjai

A szennyvíziszapok mezõgazdasági felhasználása abból az elgondolásból indul ki, hogy az iszap jelentõs növényi tápanyag- és szervesanyag-tartalmát a termesztett növények a talaj-növény rendszeren keresztül hasznosítani tudják.

A növényi tápanyagok közül a szennyvíziszapok jelentõs nitrogén és foszfortartalommal rendelkeznek, de megtalálható bennük a növények számára szükséges összes esszenciális tápelem (1. táblázat).

A szennyvíziszapokban a nitrogén ásványi és szerves formában is elõfordul. A vízoldható ammónium-N közvetlenül felvehetõ, míg a szerves vegyületekben kötött nitrogén esetében tartamhatással lehet számolni. A szerves N vegyületek hasznosulása elsõsorban a szervesanyag biológiai lebonthatóságától és C/N arányától függ. A szerves anyagok lebonthatósága aerob stabilizált iszapok esetében lényegesen nagyobb mértékû, mint rothasztott iszapoknál.

A foszfor a szennyvíziszapban egyrészt szerves kötésben, másrész szervetlen formában foszfátként van jelen. A szennyvíziszapok foszfortartalma jelentõs mértékben függ az alkalmazott szennyvíztisztítási és iszapkezelési technológiától. Az újabb háromfokozatú szennyvíz tisztítótelepeken alkalmazott kémiai foszforeltávolítással a képzõdõ iszapok foszfortartalma magasabb. A foszfor hasznosulása azonban nemcsak az iszapban lévõ kötésformától függ, hanem számos egyéb tényezõ például a talaj kémhatása, mész- és agyagtartalma is befolyásolja. Az egyes szerzõk azonban egyetértenek abban, hogy az iszap foszfortartalma a talaj foszfortõke fenntartása szempontjából teljesértékû foszforforrásnak tekinthetõ.

Az iszapok kalcium-tartalma nem közvetlenül, hanem a talaj fizikai és kémiai tulajdonságainak javításával, közvetve befolyásolja a növények tápanyagfelvételét. Az iszapok kalcium-tartalma nagymértékben függ az alkalmazott iszapkezelési (pl. mészadagolással történõ stabilizáció) technológiától.

A szennyvíziszapok kálium-tartalma rendszerint alacsony. A gyakorlatban alkalmazott iszapdózisok általában nem elégítik ki a termesztett növények káliumigényét, ezért szennyvíziszap alkalmazásakor kiegészítõ kálium-trágyázásra van szükség.

Az iszapok magnézium-tartalma általában biztosítja a termesztett növények magnézium ellátását.

A szennyvíziszapok különbözõ mennyiségben tartalmazzák a növények számára szükséges esszenciális mikroelemeket (Mn, Zn, Fe, Cu, Mo, B). Ezeknek az elemeknek a hasznosulása azonban nem az iszap összes mikroelem-tartalmától függ elsõdlegesen, hanem azoktól a talajtulajdonságoktól, amelyek befolyásolják a felvehetõségüket.

Az iszapok növényi tápanyagtartalmán túl azonban nem szabad figyelmen kívül hagyni az iszapelhelyezés esetleges veszélyforrásait sem. Nagy adagú iszapkezelés hatására a nitrát felhalmozódhat a talajszelvényben és kimosódva a talajvízbe kerülhet. Erózióra hajlamos területeken a szennyvíziszapból származó foszfor és nitrogén a felszíni vizek eutrofizációját is elõsegítheti. A szennyvíziszapok eredetüktõl függõen különbözõ mértékben tartalmaznak nehézfémeket, és szerves toxikus vegyületeket, amelyek szakszerûtlen alkalmazás esetén a talajban felhalmozódhatnak, és a talaj-növény rendszeren keresztül a táplálékláncba kerülhetnek.

Az iszap mezõgazdasági felhasználása mindig a talaj közvetítésével valósul meg. A talajban élõ mikro- és makroszkópikus szervezetek segítségével mennek végbe azok az anyagátalakító folyamatok, amelyek a talajba került szennyvíziszap összetevõinek lebontásához, átalakulásához és újrahasznosításához vezetnek. A talaj a különbözõ szennyezésekkel szemben természetes pufferképességgel rendelkezik. A termõtalaj azonban csak korlátozott mértékben rendelkezésre álló természeti erõforrásunk, ezért minden a talajjal kapcsolatos tevékenységet úgy kell végezni, hogy az ne okozzon károsodást a talaj természetes rendszerében. A szennyvíziszap mezõgazdasági felhasználása ezért csak szigorú ellenõrzés mellett, elõírt nyilvántartási kötelezettség betartásával, hatósági engedély birtokában végezhetõ.



A szennyvíziszap mezõgazdasági felhasználásnak engedélyezése

A szennyvíz és szennyvíziszap mezõgazdasági területen történõ felhasználása engedélyhez kötött tevékenység, amit talajtani szakvélemény alapján a területileg illetékes talajvédelmi hatóság állít ki.

Az engedélyezés alapja az elhelyezésre kijelölt területrõl készített talajtani szakvélemény. A talajtani szakvélemény elkészítésének elsõdleges célja, hogy megállapítsa a kijelölt terület szennyvíziszap elhelyezésére való talajtani alkalmasságát. Ennek érdekében a területrõl vett talajminták széleskörû fizikai, kémiai és talajbiológiai laboratóriumi vizsgálatát kell elvégeztetni.

A szennyvíziszap elhelyezést kizáró talajtani tulajdonságok a következõk:

• károselem-tartalma az 50/2001. (VI.3.) Korm. 3. sz. mellékletében közölt koncentrációkat meghaladja (2. táblázat)

• pH értéke 5,5-nél alacsonyabb

• szélsõséges mechanikai összetételû

• termõrétegének vastagsága 60 cm-nél kevesebb

• talajvízének évi átlagos szintje 150 cm-nél magasabb

• felszíne fagyott

• vízzel telített



Ha a talaj pH-értéke 5,5–6,2 közötti, a felhasználás csak meszezés egyidejû alkalmazásával lehetséges.

6%-nál nagyobb lejtésû területen szennyvíz illetve folyékony szennyvíziszap felhasználása tilos. Víztelenített szennyvíziszapot (ha szárazanyag tartalma több mint 25%) csak 12 százaléknál kisebb lejtésû területen lehet felhasználni.

A felhasználás módját, gyakoriságát, a szennyvíziszap maximális dózisát a talaj legfeljebb 25 cm-es mûvelési mélységre elvégzett terhelhetõségi számítások alapján a talajtani szakvéleményben kell rögzíteni.

Tisztítatlan szennyvíz, nyersiszap, valamint kezeletlen iszap mezõgazdaságban nem használható fel. Tilos olyan szennyvíziszapok mezõgazdasági felhasználása, amelyekben a toxikus elemek vagy károsanyagok koncentrációja meghaladja a 50/2001. (VI.3.) Korm. rendelet 5. sz. mellékletében elõírt határértékeket.

A szennyvíziszapok mezõgazdasági felhasználásnak további korlátai a következõk:

• az elõírt védõtávolságok megtartása

• az egészségügyi várakozási idõk megtartása

• a szennyvíziszap elhelyezés csak vegetációs idõn kívül hajtható végre

• december 01. és február 15. közötti idõszakban szennyvíziszap nem juttatható ki

• nyersen emberi fogyasztásra kerülõ zöldségnövény termesztése az érintett területen tilos

• tilos szennyvíziszap felhasználása védett természeti területen illetve olyan földterületen, ahol ökológiai gazdálkodást folytatnak

• tilos szennyvíziszap felhasználása rét és legelõ mûvelési ágban hasznosított területen

• felszíni vizek parti sávjában és hullámterében, árvíz, belvíz valamint fakadó és szivárgó vizek által veszélyeztetett és vízjárta mezõgazdasági területen szennyvíziszap nem használható fel

• tilos szennyvíziszap felhasználása azokon a karsztos területeken, ahol a felszínen vagy 10 méteren belül a felszín alatt mészkõ, dolomit, mész- és dolomitmárga képzõdmények találhatók



A talajvédelmi hatóság az engedélyezési eljárás során a talajtani szakvélemény megállapításainak, a vizsgálati eredmények és az elõírások mérlegelése mellett szakhatóságok bevonásával határozatban dönt az iszap mezõgazdasági felhasználásnak engedélyezésérõl.

A szennyvíziszap mezõgazdasági felhasználása adott területre legfeljebb öt éves idõtartamra engedélyezhetõ. A talajvédelmi hatósági engedély megújítható, ha az engedélyes az elhelyezõ terület talaját ismételten megvizsgáltatja a jogszabályban elõírt paraméterekre.



Szennyvíziszapok kijuttatásának lehetséges megoldásai a gyakorlatban

A gyakorlatban alkalmazható az adott helyre leginkább megfelelõ iszapelhelyezési technológia kialakítása számos szempont egyeztetését, a lehetõségek és az adottságok sokoldalú mérlegelését követeli meg. A szántóföldi kijuttatás megvalósítható:

• folyékony

• víztelenített

• szárított és granulált

• komposztált iszapok esetében is.



A mezõgazdasági elhelyezés tervezésekor figyelembe kell venni azt is, hogy míg az iszap folyamatosan képzõdik, addig a mezõgazdaság csak meghatározott idõszakban tudja azt fogadni. Ez a betakarítás és a következõ növény vetése közötti idõszakra korlázotódik, ezért a képzõdõ iszapot a mezõgazdasági felhasználásig átmenetileg deponálni szükséges. A gyakorlatban célszerû legalább hat hónapi átmeneti iszaptárolásra felkészülni.



Folyékony szennyvíziszap mezõgazdasági elhelyezése injektálással

A technológia alkalmazásával biztonságosan és környezetbarát módon oldható meg 5–6% szárazanyag tartalmú szennyvíziszap talajfelszín alá juttatása. Az átmeneti tárolóban gyûjtött és tárolt iszapot középmély lazítással egymenetben injektálják a talaj felszíne alá. Az injektálás célgépe önjáró injektálógép, amely az alvázára szerelt tartályába maga szívja fel az átmeneti tárolóból az iszapot, majd kiszállítva az elhelyezési területen a kívánt talajmélységbe (15–50 cm) injektálja.

A módszer hátránya a nagy tárolókapacitás és speciális kijuttató gép igénye, valamint hogy a mûvelet során a magas víztartalom miatt nagy iszapmennyiségeket kell szállítani.

Az injektálás elõnyeként kell megemlíteni, hogy a növényi tápanyagok hasznosulása szempontjából kedvezõ a tápanyagok gyökérzónába juttatása. A talaj lazítása mellett további elõnye, hogy a technológia alkalmazásával a szaghatás, a fertõzés és környezetszennyezés veszélye minimálisra csökkenthetõ.



A víztelenített iszap elhelyezése szántóföldön

A víztelenített iszap hasznosítására kialakult technológiák egyrészt azt célozzák, hogy a szállítás, tárolás, elhelyezés során minél kevesebb vizet kelljen mozgatni, másrészt arra a felismerésre alapozódnak, hogy a megfelelõ hatásfokkal víztelenített szennyvíziszap (20–25% sza.) konzisztenciája nagyon hasonló az istállótrágyáéhoz. Így annak fogadása a mezõgazdasági üzem számára kedvezõbb, kijuttatása a táblára nem jelent újdonságot, nem igényel gép- és munkatöbbletet, mivel gyakorlatilag megegyezik a szervestrágyázás hagyományos technológiájával.A talajfelszínre juttatott szennyvíziszapot 24 órán belül be kell munkálni. A bemunkálás, mind szántással, mind tárcsázással megvalósítható.



Szárított granulált szennyvíziszap felhasználása a mezõgazdaságban

Az iszapszárítása során a víztelenített iszap maradék víztartalmát hõközléssel elpárologtatják, így nagymértékben csökken az iszap térfogata, ezáltal kevesebb tároló és szállítási kapacitásra van szükség. A szárítóból kikerülõ iszapgranulátum átlagosan 3 mm átmérõjû gömb, szárazanyag-tartalma 95%. Könnyen kezelhetõ, szagtalan, a szárítás magas hõmérsékletébõl kifolyólag teljesen patogénmentes. Mûtrágyaszóróval könnyen és egyenletesen kijuttatható.

A technológia hátránya, hogy a szárítás nagy energiaigénye miatt költséges eljárás.



Szennyvíziszap komposztálása

A szennyvíziszapok komposztálása az iszap olyan minõségjavulásával jár együtt, amely megkönnyíti a késõbbi mezõgazdasági felhasználását. A komposztálás során a szennyvíziszap szerves anyagai stabil, humuszszerû termékké alakulnak. A szennyvíziszapok azonban önmagukban nem alkalmasak komposzt készítésére. A kedvezõ C/N arány és nedvességtartalom beállítása céljából különbözõ struktur anyagot (szalma, fûrészpor, fanyesedék) kell hozzáadni.

A szennyvíziszapok komposztálása rendszerint aerob folyamat, amit prizmákban erre a célra kijelölt komposztáló telepen valósítanak meg. Az aerob körülmények fenntartása azért is szükséges, mert így a komposztálás során magas hõmérséklet érhetõ el és a szagképzõdés is minimalizálható. Higiéniai szempontból kívánatos, hogy a komposztálás során a hõmérséklet több napon keresztül meghaladja a 60–65 °C-ot.

A komposztálási folyamat végterméke a humuszhoz hasonló szennyvíziszap komposzt ugyanúgy hasznosítható, mint más anyagokból készül komposztok, vagy az istállótrágya. Szántóföldi hasznosítás során az adagmeghatározást ugyanazzal a módszerrel lehet elvégezni, mint a folyékony vagy víztelenített iszapok esetében. A kész komposzt kellõ engedélyek birtokában kereskedelmi forgalomba is hozható.



Szennyvíziszappal kezelt területen termeszthetõ szántóföldi növények

Szennyvíziszappal kezelt területen a nyersen emberi fogyasztásra kerülõ zöldségnövényeken kívül a szántóföldi növények széles spektruma termeszthetõ. Közülük is javasolható:

• az ipari feldolgozásra kerülõ növények (pl. olajrepce, napraforgó, olajretek, cukorrépa)

• a vetõmag elõállítás céljára termesztett növények (pl. hibridkukorica)

• takarmánynövények (pl. silókukorica, szemeskukorica, takarmány árpa, takarmány búza, szemescirok, szudánifû, fénymag, zab …)

• étkezési gabonák (pl. búza, rozs …)



Összegzés

Összefoglalva megállapítható, hogy a kommunális szennyvíziszapok eredményesen felhasználhatók a szántóföldi növények tápanyag utánpótlására.

A szennyvíziszapok mezõgazdasági hasznosítása ellenõrzött körülmények között megvalósuló, hatósági engedélyhez kötött, elõírt nyilvántartási és utóellenõrzési kötelezettséggel járó tevékenység, melynek során a szennyvíziszapok ártalmatlanítása a talajban élõ szervezetek segítségével történik. A folyamat eredményeképpen az iszapban lévõ anyagok visszakerülnek a biogeokémiai körforgalomba és a termesztett növények által hasznosulnak.

Fontos megjegyezni, hogy a talajtani szakvéleményben meghatározott dózisok alkalmazásával és az utóellenõrzõ vizsgálatok elvégzésével kizárható a környezetszennyezés veszélye.

Dr. Kulcsár László