A nyugaton elleset technológiákból azonban sajnálatos módon kimaradt a keletkező hígtrágya kezelésének módszere, így nemsokára a „korszerû” telepek bûzlő fekélyként terültek el szerteszét úton-útfélen, egyre nagyobb területet szennyezve be maguk körül. Ezen telepek java része ma már bontásra érett, vagy csak a technológiájuk jelentős korszerûsítése után lehetnek versenyképesek.

Az, elvben, szigorú szabályzások, sőt törvények ellenére, az eredmény az élő és élettelen természet súlyos károsodása volt. Elég csak a talajvizek elszennyeződésére, nitrátosodására, és a talajok elsavanyodására gondolnunk.

A hazai és EU-s jogszabályok pedig egyre szorosabbra fonják a hálót a gazdák körül. Kiutat csak az előre menekülés kínál, hiszen ma már, az EU-ban, csak a legkorszerûbb környezetkímélő, energia- és élőmunka-takarékos telepek lehetnek hosszútávon versenyképesek.

A EU 91/676 EEC előírása, és annak magyar adaptációja az úgynevezett Nitrát direktíva, 170 kg/ha-ban maximálja a kijutatott nitrogén hatóanyagot. Ez a kutatások szerint egy számosállat (500 kg élősúlyú állat) egy évi trágyatermelésének felel meg. Azaz ezzel kimondva-kimondatlanul az állattartó telepek és a körülöttük mûködő gazdák együttmûködését, illetve terület felértékelődését feltételezi.

Az állattartó telepek „iparosítására” továbbra sincs jobb megoldás, mint az almozás nélküli, ún. hígtrágyás tartástechnológia, tekintsük tehát végig ennek gépesítettségét az új eredmények tükrében.

A hígtrágya az almozás nélküli tartástechnológiájú istállókban keletkező melléktermék, amely a tenyésztett állat fajától, és technológiától függően, eltérő, de általában 30%-nál nem nagyobb szárazanyag-tartalmú anyag. Döntő alkotórésze öblítővíz, e mellet bélsár, vizelet, ivóvíz, technológiai víz, élelem maradványok és kis mértékben egyéb anyagokat tartalmaz. A hígabb, vízhez közel álló áramlási tulajdonságokkal rendelkező formáját trágyalének nevezzük.

Ez, az állattartó telepeken nagy mennyiségben keletkezett, magas szervesanyag-tartalmú, de nagyon eltérő (fajtafüggő) hasznosanyag-tartalmú melléktermék, környezetvédelmi szempontból gondot okoz, ha elhelyezése ellenőrizetlenül és szakszerûtlenül történik. Hasznosításával viszont komoly előnyökhöz juthatunk.

A hígtrágya hasznosítás lehetőségei

1, A hígtrágya hasznosításának az egész világon legszélesebb körben alkalmazott módszere a talaj gazdagítására, a növények tápanyag- és vízigényének pótlására való felhasználás.

2, Talajszerkezet javítás a szilárdfázissal

3, Komposztálással értéknövelt kereskedelmi árú előállítása

4, Biomassza energetikai hasznosítása

A hígtrágya kezelés technológiai áttekintése az 1 ábrán látható.

A hígtrágya kezelése a trágya az istállóból való eltávolításával kezdődik. Ennek négyféle „hidraulikus” megoldása terjedt el.

1, Trágyapincés módszer: A legegyszerûbb, mondhatni primitív, módszer, az egyszerûség minden előnyével és hátrányával.

Kötetlen tartásnál alkalmazzák. Lényegében az állatok tartózkodási helye alatt elhelyezett nagy méretû, 2-3 méter mély medence, vagy csatornarendszer, amelyet havonta ürítenek. Az összegyûlt anyag híg része szippantóval eltávolítható, praktikusan egy, az istállón kívül elhelyezett gyûjtőaknából kiemelve azt. A szilárd fázis viszont, amely az ürítések között nem, vagy csak alig mozog, és ezért laposan összetömörödik, csak nehezen, sok kézi munka felhasználásával távolítható el.  

Előnye az olcsó kialakítás és üzemeltetés.

Hátrányai:

-         nagy munkaerőigény

-         a ritkán eltávolított trágya szennyezi az istálló levegőjét è fertőzésveszély, fokozott szellőztetésigény

- a medence zugaiban lerakódott trágya nehezen távolítható el.

2, Vízöblítéses trágyaeltávolítás:

Elsősorban sertésólakban és borjúnevelőkben alkalmazott eljárás. A lejtősen kialakított boxok végén ráccsal fedett trágyacsatorna húzódik. Ennek szélessége 0,7-2 méter, mélysége állattól és tartástechnológiától függően 0,3-0,5 méter, alja 2-5°-os lejtéssel vezeti ki a trágyát az istállón kívüli gyûjtőtérbe. Öblítése a csatorna felső részen elhelyezett tartály szelepének megnyitásával történhet meg. Ezt általában központilag egy pneumatikus munkahenger segítségével, napjában kétszer végzik. A tartályból lezúduló víz a trágyát a gyûjtőtérbe sodorja.

A rendszer előnye, a egyszerûségében és a jó tisztítási hatásfokában rejlik.

Hátrányai: a jelentős vízfogyasztás, a magasabb beruházási költségigény, és a technológia (2-5°-os lejtés) korlátok miatti behatárolt (általában 15-20 méteres) istállóhossz, illetve az ilyen osztásban telepítendő járulékos technológiai egység (átemelő szivattyú és vezérlésének) plusz költsége.

3, Úsztatásos technológia:

Az előző technológiához hasonlóan kialakított módszer. A rácspadozat alatt azonban nagy felületen tálcák gyûjtik az ürüléket, de a könnyebb öblítés érdekében e tálcák, és a trágyacsatorna között egy 5-10 cm magas bukógát a magasságának megfelelő vízréteget hoz létre. Az ebbe hulló anyag a lejtés hatására a bukógát mellé sodródik, majd a trágyacsatornába esik. Ez szintén 1-5°-os lejtéssel rendelkezik. A csatornából öblítéssel távolítják el a felgyülemlett trágyát.

Előnye: egyszerû technológia.

Hátrány:

-         Istálló légterében maradó, a környezetre veszélyes anyag.

-         Jelentős vízigény

-         A lejtés miatt korlátozott istállóhossz, vagy pótlólagos technikai eszköz igény.

-         A leülepedő részek eltávolítása munkaerő- és vízigényes

4, Duzzasztásos trágyaeltávolítás:

Az előző módszer továbbfejlesztése. A trágyacsatorna végét gát zárja el, így abban is vízréteg tartja lebegésben a belehulló trágyát. A gátat hetenként kinyitva az összegyülemlett trágyát a gyûjtőmedencébe vezetik.

Előnye: az úsztatásos eljárásnál alacsonyabb vízigény

Hátrány:

-         Istálló légterében hosszan megmaradó, a környezetre veszélyes anyag.

-         A lejtés miatt korlátozott istállóhossz, vagy szakaszoláshoz pótlólagos technikai eszköz igény.

-         A leülepedő részek eltávolítása munkaerő- és vízigényes

A hígtrágya épületből való eltávolítása után átmeneti tárolóba kerül. Egyszerû esetben innét a kezeletlen anyag egyenesen kiszórásra kerül. Erre még ma is, zömében ősi, tartálykocsikat alkalmaznak. Bár a csigás keverővel ellátott egyszerû szórókocsik már kikoptak, a régi DETK, HFS és HTS zagyszivattyús és kompresszoros pótkocsikkal még lehet találkozni az utakon. Az Agro Napló 2002/7. számában megjelent egy FVMMI (Dr. Fenyvesi L. – Mátyás L.) méréssorozat értékelése, amelyben a nem túl korszerû, de elterjedt pótkocsik megfelelő átalakítását taglalják. Ezzel a kijuttatás szabályozottabbá tehető és megfelel a követelményeknek. A nagy nevû, Magyarországon már jelen levő, gyártók kocsijai ezeket az elvárásokat alapesetben teljesítik. A hígtrágya mozgatására csavarszivattyúk, forgólapátos szivattyúk, aprítókéses szivattyúk állnak rendelkezésre. Az önfeltöltő pótkocsik nyomás alatt tartásához kompresszoros szivattyúkat alkalmaznak. Ez nem érintkezhet a hígtrágyával. 

Azonban ma már szinte megengedhetetlen, hogy ezt a potenciális fertőző anyagot kezelés nélkül kijuttassuk. A szakirodalom szerint 7-10 napos telepi kezelés után a hígtrágyában található kórokozók legnagyobb része elpusztul (sajnos közben a nitrogén hatóanyag tartalom is csökken).

A fázisbontás nélküli módszerek a hígtrágyát egységes anyagként kezelik, a szilárd és hígfázist összekeverve, egy menetben, jutatják ki a földekre. Ez a, viszonylag rövid ideig tartó (2-14 nap) pihentetés után a gyûjtőtartályból való kiemelés előtt homogenizálni kell az elkülönült híg- és szilárd fázist. Erre mechanikus keverők, áramló folyadékkal mûködő hidraulikus keverők, és nagynyomású pneumatikus keverők széles választéka áll rendelkezésre. Ezek, az elsősorban olasz, osztrák, és német piacról importált, keverőegységek eltérő beszerzési, és üzemeltetési költségekkel rendelkeznek, beszerzés előtt tanácsos több viszonteladótól ajánlatot kérni. A rendszert úgy kell méretezni, hogy az megfeleljen a keverésre kerülő anyag mennyiségének, a túlméretezés gazdaságtalan, az alulméretezés a szilárd fázis leülepedéséhez vezet.

Végül meg kell említeni egy új eljárást, az elektrolitikus homogenizálást, ahol az anyag mozgatását a tartályban nyúló elektródákról leváló rézionok mozgatják át teljes felületén az elektrolitként viselkedő hígtrágyát.

A homogenizált hígtrágyát szintén szórókocsikkal jutathatjuk ki a rendelkezésre álló területre.

A fázisbontásos kezelési módszerek szétválasszák a folyadék és szilárd fázist. Ezzel a két eltérő tulajdonságú fázis külön-külön a hagyományos, és így már jól kicsiszolt, speciális technológiai eszközökkel (pl. öntözőrendszerrel és szervestrágyaszórókkal) kijutatható. A kérdés a szétválasztás mikéntje. Két alapvető elv közül választhatunk. A gépi eszközök nélkül mûködő, rendszerben ülepítéssel vagy szûréssel, illetve a kettő kombinálásával történik meg a szétválasztás. Ennek előnye az egyszerûség, olcsóság. Hátránya a nagy felületû ülepítőmedence kialakításának igénye, és az ennek következtében megjelenő környezeti ártalmak elleni (bûz, kártevők, kórokozók elszaporodása a környéken stb.) védekezés igénye. A régebbi elvek szerint földmedencékbe került a hígfázis. A jól kialakított, vízzáró rétegre telepített, vagy abból kialakított medence jól megtartotta a belé eresztett anyagot, de a záróréteg sérülése esetén komoly környezeti károk keletkeztek. Ma jellemzően mechanikailag jól terhelhető, a kémiai agressziónak is ellenálló tófóliákkal bélelik a földmedencéket, és megjelentek az előre gyártott betonelemekből összeállított és bővíthető tárolótartályok is. (Itt kell említést tenni arról, hogy érdekes kísérletek zajlanak, a debreceni egyetem felügyeletében, hazai beszerzésû riolittufa alkalmazására a bûz csökkentése érdekében.). A szûrésre nagy felületû szalmaszûrőket alkalmaznak. Itt cserélhető szalma bálákkal fogják fel a szilárd fázist, és a folyékony fázis egy részét is felszívásra kerül. Ezután a szalmabála, felbontás után, hagyományos istállótrágyaként kezelhető, és juttatható, amikor szükségessé válik. Ez a szalmabálás szûrés a hígfázis mennyiségét, ezáltal a hígtrágya-tárolótér méretét és a tárolás költségét is lecsökkenti. Ugyanakkor megjelenik a szilárd fázis tárolásának szükségessége. Erre az előírások szerint ötoldalról zárt tárolótereket kell kialakítani, a nyolc hónap elméleti trágyamennyiségének befogadására méretezve. Külön kell kezelni a megjelenő csurgaléklevet, amelyet szintén a hígtrágyához hasonló zárt térben kell kezelni kijuttatásig.

A korszerû hígtrágyakezelés ma talán leginkább elterjedt módja a gépesített fázisbontásos eljárás. Ezekre is számtalan megoldás ismert, és van forgalomban a piacon. A leginkább elterjedtek a az ívsziták, a vibrosziták, a préssziták és a szeparátorok.

Az ívsziták egyszerû, mozgó alkatrész nélküli szitaelemek, amelyek ívesen vannak felfogatva. A homogenizált hígtrágya a felső éltől lefelé tartava lassan csorog rajta lefelé és szétválik, a híg fázis a szita alatti tartályból elvezethető, a profilelem felett maradt szilárdfázis egy szállítórendszerre esik, ami a tárolóhelyre jutatja. A szûrőfelület résmérete 0,25-0,5-1-1,5 mm. A választás állat és technológiafüggő. Az így történt fázisbontás után a szilárd fázis 35-50%-os szárazanyag-tartalommal rendelkezik. Ez még biztonságosan szállítható akár hosszabb távon is, de struktúr anyag (szalma, törek, faforgács, fûrészpor stb.) hozzáadagolásával jó tulajdonságú szervestrágya nyerhető. Az ívsziták teljesítménye 30-40 m3/óra. Mindez minimális (pl. tisztítás) energiabefektetéssel.

A vibrosziták síkfelületû szûrőelemei kisebb, 0,3-0,4 mm-es résmérettel rendelkeznek. A keretet villanymotor excenteren és kiegyenlítő tálcán keresztül készteti mozgásra. Teljesítménye 5-10 m3/óra.

A présszitákban egy gumi préshenger szorítja a befolyó homogenizált hígtrágyát a 0,3-0,4 mm-es résekre. Teljesítménye is az előzővel azonos nagyságrendû.

A vibro- és préssziták, kisebb szûrőfelületük ellenére, nem különítik el a két fázis egymástól olyan effektíven, mint a nagy felületû és lassú ívsziták.

Meg kell említeni az egyre nagyobb tért hódító szeparátorokat. Ezek különféle centrifugális, forgó elven mûködő szerkezetek különféle teljesítménnyel (30-45 m3/óra), nagyobb energiaigénnyel (1,1-5 kW,) de sokkal hatékonyabb munkát végeznek. A dobszita lukméretétől és beállított fordulatszámától függően 60-90%-os szárazanyagtartalom kinyerés valósítható meg, ami értelemszerûen ellentétes arányban áll a szilárd fázis nedvességtartalmával. A visszamaradó kis szárazanyagtartalmú, vízhez közelálló áramlási tulajdonságú trágyalé könnyen kezelhető, kijuttatható öntöző berendezéssel akár közvetlenül növényzetre is, vagy talajba injektálható. A nagyobb nedvességtartalmú szilárd fázis struktúranyagok hozzáadásával kezelhetőbbé alakítható, estleg komposztálható, vagy biogáz előállításra alkalmazható.

 Ezzel el is érkeztünk a kezelés egy teljesen más dimenziójához, a tisztításhoz. A részleges tisztítás több módszere is említést érdemel.

Az anaerob (vagyis oxigén mentes) kezelési eljárást a biogáz előállításnál alkalmazzuk. A biogáz a szerves anyagok erjedésekor keletkező gázkeverék. Fő alkotórészei az éghető metán (50-65%) és a széndioxid (25-40%), de tartalmaz kénhidrogént (0,05-1,5%) és esetleg szénmonoxidot, valamint hidrogént is. Fûtőértéke 20-24 MJ/m3-nek vehető, ami a földgáz fûtőértékének csaknem a fele. A metán/széndioxid arány metán javára történő eltolásával a fûtőérték növelhető lenne, de ehhez a széndioxid metánná redukálását (biológiai úton) fokozni kellene. A biogáztermelő rendszerben a nyersanyagot nagy térfogatú tárolómedencébe gyûjtik, hogy az erjesztőkamra (reaktor) folyamatos ellátását biztosítsák. A reaktor folyadék- és gázszigetelt tartály, amelyben keverőberendezés akadályozza meg a rétegeződést. Az anaerob baktériumos, gázfejlődéssel járó erjedés időtartama hőmérsékletfüggő: 30-40°C-on 15-25 nap, de 50-60°C-on ennél rövidebb. Az időtartam természetesen függ a betáplált szervesanyag mennyiségétől és minőségétől is: nagyobb rendszerekben 40-50 nap is lehet. A gázképződés két lépcsőben zajlik, először fermentálódás során a hosszú szerves molekulák lebomlanak, a második lépcsőben az ekkor keletkezett anyagok bomlanak tovább és alakulnak át metánná az oxigénhiányos környezetben. Mivel a folyamat endoterm, a reaktor hőmérsékletének beállítása és fenntartása hőcserélőn keresztül történik. A szervesanyag tárolók és az erjesztőkamrák legtöbbször betonból készülnek és a jobb hőmérséklettartás érdekében földbeágyazottak. Fûtésük is alulról történik.

Mivel a biogáz 6-12%-ban levegővel keveredve robbanásveszélyes és gyúlékony is, a biogáz-üzemek építésénél és mûködtetésénél bizonyos előírásokat be kell tartani. A szûrt biogázt ma leginkább áramtermelésre és fûtésre használják, ún. erő-hő átalakító motorok segítségével. A biogáz-üzemû motor generátort hajt meg, amely elektromos áramot termel. A motor mûködése közben termelt hőcserélőn keresztül lakóház, istálló és melléképületek fûtésére használható. A termelt hőnek kb. egyharmada az erjesztőtérhez jut vissza, és annak hőmérsékletét tartja fönn. A generátor által termelt áram nem csupán belső használatra szólhat, hanem külső hálózathoz csatlakoztatva fölös elektromos energiát táplálhat oda, államilag garantált ellenszolgáltatásért.

Hazánkban ez első ilyen, ipari nagyságrendû, berendezést februárban helyezték üzembe. Nyugat- és észak-európában az egy farm hő és áramellátását biztosító „családi” verziótól az ipari kaliberig széles választékban léteznek bioerőmûvek. (Tegyük hozzá, hogy a nyolcvanas évek végén komoly válságba kerültek ezek a rendszerek, de azóta, a környezetvédelem fontosságának megnövekedése, az energiaárak növekedése, az új technológiák megjelenése, és nem utolsó sorban az ökoadó hatására komoly fellendülés indult a biogázerőmûvek terén.)

A biogázüzemû erőmûvek értékelésénél nem hagyható figyelmen kívül az, hogy a kierjedt maradék kórokozó mikroorganizmusokat nem tartalmaz, szaga a komposztéhoz hasonló, nem kellemetlen, állaga laza, könnyen kezelhető, a talajra juttatva könnyen beszívódik, és N-tartalma jól érvényesül, tehát trágyaként, vagy csomagolva, értéknövelt komposztanyagként alkalmazható, forgalmazható.

Az aerob tisztítás lényegében a fázisbontott, vagy akár homogenizált anyag nagy felületû kádakban való levegőztetéséből, és közben mechanikai és kémiai-biológiai kezelésből áll.

A kombinált tisztításnál mechanikai, kémiai és biológiai tisztítást egyaránk alkalmaznak. A fázisbontás után a keletkező szilárd fázist tárolótartályokban komposztálják, vagy hagyományos módon kijuttatják. A hígfázist ülepítőtartályokban levegőztetik. A maradék szilárd anyagokat kémiai eljárásokkal csapatják ki, amelyet azután ülepítéssel lehet eltávolítani. A tiszta trágyalé aerob levegőztetés után kijuttatható.

Mint látható a hígtrágya kezelése meglehetősen összetett feladat. Amennyiben beruházásra kerül sor, érdemes több, a témában érdekelt gép- vagy akár komplett rendszer szolgáltató kereskedő, vagy integrátor választékát áttekinteni. A kereskedők kínálta lehetőségeket a referenciáknál mûködésben is megtekinteni. A gyakorlati tudás megszerzése így egyszerûbb, mint saját bőrön kitapasztalni mindent. A témával kapcsolatban néhány pályázati lehetőség is megjelent, ami szintén fokozott figyelmet érdemel.

A cikk szerzője: Käsz László