Jövőkép

Padra István – Fuggerth Endre:

Szennyvíztisztítás és Természeti-kongruencia az adatok tükrében:
Problémák, Jövőkép

avagy:   A Vízgazdai-átállás szükségszerűsége

N.B.: Ez és a következő tétel szakmai-lapba íródott. Az elzárkózás a közlés elől a szokásos: még [az elutasító] visszajelzéssel sem fárasztották magukat. A tartalmak emiatt itt kaptak helyet. Szabad gondolkodni rajtuk.

Az alábbi írás elé néhány sor kívánkozik.

Egy ideje már tudható: 
Aki a Klíma körül óhajt legyeskedni, annak a VÍZ felé kell irányuljon a figyelme. Merthogy:

„Miután a klímaváltozás hatásainak kb. NYOLCVAN SZÁZALÉKA vízzel, vízen keresztül
és víz által manifesztálódik, a fenntartható vízgazdálkodás, vizeink védelme az emberiség és életfenntartó ökoszisztémái fenntarthatóságának kulcskérdése…”

(OVH a VGT3 elé, 2021-ben; lekövetése: Terv-javaslat)

Az írás megjelenése cikk-forma, merthogy annak íródott, a közlés szándékával, oda ahol az effélének helye lenne, a területen dolgozók és kutatók informálására. Ezen oknál fogva a szóhasználat ezúttal visszafogott; nem az iparág által eddig elkövetett bűnök és károk felhánytorgatása volt a cél, hanem rámutatni (alapos elemzések következményeként) hogy merre is visz az út amely elkerüli a hibákat, eredményhez vezet, és ráadásként nem komplikálja hanem egyszerűsíti a tennivalókat.

A cikk csírája az az észlelés volt, hogy hatalmas kálium-veszteség történik, észleletlenül, a szennyvíztelepek végvizeinek a „szélnek”-eresztésekor. Mikor 2023-ban Padra István (magánszorgalomból végzett számításaival) felhívta erre a figyelmemet, tudtam hogy ez önmagában is jelentős-hozzájárulás a Vízgazdai-ismerettárhoz, s szükség lenne arra hogy felfedezésének írásbeli-nyoma maradjon. Ahhoz azonban hogy a tétel számításokkal is alátámasztottan mutatkozzék, szükséges lenne a Bácsvíz adatainak a használatára – aminek a megkapása nem tűnt egyszerűnek, hiszen a tétel nem vet kedvező fényt az iparágra. Mire a folyamatban-levő munkámmal [a ZGC-kötet tető-alá hozása] végeztem, a koncepció átalakult: ha már úgyis kellenek a cikkhez a Bácsvíz adatai, akkor aknázzuk ki azokat minél alaposabban. Így nőtt a mondandónak másik-lába, a szennyvíziszap agrár-felhasználhatósága akadályozó-tényezői bemutatása körül. Az együttesnek pedig kohéziót az adott, ahogyan a szennyvízipari-lépések szembesítést kaptak „valamivel”, ami elkerülhetővé teszi a nemkívánatos kimeneteleket. A „valami” – midőn feltöltődik tartalommal – természetesen a Vízgazda-rendszer. Ez persze fokozott óvatosságra intett a szöveg megszerkesztésekor, hiszen már nem csak arról volt szó hogy a Bácsvíz adatai használatához megkapjuk az engedélyt, de arról is hogy a tartalom végre azok asztalán ékeskedjék akik mindezidáig csak kerülgették, vagy éppen tudomást sem akartak venni róla.

Nos, az első célt abszolváltuk, a második azonban nem jött össze. Még csak visszajelzést sem kaptunk a MASZESZ-hez történt beterjesztésre. Ami diagnosztikai-értékű: csakis a semmiről-szóló zagyvaságok köpülése körüli ott a zsongás.

Az írás végig-követése helyenként nehéznek tűnhet a beiktatott számítások okán. Amikben azonban nincs semmiféle ördöngösség: egyszerű sztöchiometriai-műveletek sorozata, kellő körültekintéssel, elemi-kémiai logika mentén [némi vállalkozókedvet igényelhet a nyomonkövető ellenőrzésük]. Beillesztésük annyiban volt szükséges hogy bizonyítottan demonstrálja: a már publikációkba-rögzült adathalmazok finoman-szólva használhatatlanok, pontosabban-szólva inkorrektek. Efféle leleplezés azonban nem szokványos-eleme a mai-kor publikációinak, így az idegenkedés a befogadást illetően érthető lehet.

Összegezve elmondható: A dolgozat kimunkálásakor belebotlottunk olyan publikációkba amik nem felelnek meg a legelemibb tudományos követelményeknek, mégis megjelentek mert alaki-felépítésükben igazodnak a bevett formai-normákhoz, és semmilyen tekintetben nem lógnak ki a sorból. Feltárásaink elutasító-fogadtatása pedig megerősíti azt a tézist is, miszerint kritikai-elemeknek ma nincs helye az írott tudományos-közegben. – Ezekről (is) szóltam már nemrégiben: ld. A Kellemetlen-diagnózis.

2025. 08. 08.          Fuggerth Endre

Absztrakt: A szennyvízipari-tevékenységek következményei fölötti felelős-gondolkodás Szerzők egyikét [P.I.] arra a felismerésre vezette, hogy a szennyvíztisztítás elbocsátásra-kerülő végvizeivel rengeteg kálium megy veszendőbe – aminek apropóján végzett körbetekintés rávilágít a helyzet több-oldalról is tarthatatlan anomáliájára. Párhuzamosan, egy másik neuralgikus-terület, a szennyvíziszap-elhelyezés kérdése is körbejárást kapott, és a kémiai-logikán alapuló megállapítás arra jutott, hogy a legjobb-célzatú felhasználása is sajnálatos hendikepekkel kísért. A végzett feltárások abba az irányba mutatnak, hogy ugyanaz az elrendezés amely az iszap hátrányos-tulajdonságait képes kiküszöbölni, egyben a kálium-veszteség elemzése során feltárult anomáliák orvoslására is alkalmas.

Tartalom

1.) Kép-alkotás

2.) Bevezetés, célkitűzés

3.) A víz-teher

3.1.) Adatelemzés

3.2.) Mélyebbre-hatolás

3.3.) Következtetések, javaslatok

A) A veszteségi oldal

B) A terhelési oldal

3.4.) Nemzetközi-kitekintés

4.) Az iszap problematikája

4.1.) Primer szennyvíziszapok összehasonlítása

4.2.) A Bácsvíz iszapjai kapcsán

4.3.) Az iszapok minősítése körül

4.4.) Konklúziók és lehetőségek

5.) Végkövetkeztetés

1.) Kép-alkotás

Az iparszerű-szennyvíztisztítás bevezetése civilizációs-előnyei a városlakók számára megkérdőjelezhetetlenek. A módszer elterjedése és huzamos alkalmazása ugyanakkor mára újszerű és nemvárt problémákkal szembesíti a Társadalmat, amelyek forrása rendre-beazonosíthatóan a kikerülhetetlennek-vélt szennyvíztisztítási-metodika. A már-felmerült és újabban-felmerülő problémák orvoslására a területen a legkülönfélébb fejlesztések indultak emiatt be, amiknek közös-jellemzője rövid-foglalata: limitált-hatékonyság emelkedő-költségek ellenében, az adott-probléma korlátozott/részleges lefedése, az egymással-szembeni összeférhetetlenség, valamint nemritkán új-probléma generálása.

Mivel az általánosan-alkalmazott (valamint elfogadott és élvezett) módszer előnyeit nemcsak erodálják de lassan meg is haladják az általános-környezetünk rovására beálló kártételek utóhatásai, rendkívül-fontos hogy a megújulást-kereső gondolatok közt helyet kapjon az az elképzelés is, amely ígérete szerint teljességgel Természet-kongruens, azaz az alkalmazása nem kreál újabb-problémát, és lépései közt nem merül fel az összeférhetetlenség. A megközelítést Országh József dolgozta ki, nemzetközi-szintéren az Eautarcie [magyarítva: Vízgazda] nevet kapta[1]; hazai híradásban először 2002-ben szerepelt[2], a szennyvízipari-szakirodalomba viszont csak jelentős késéssel 2019-ben került be[3], Dulovics Dezsőné ajánlásával. Jelen dolgozat célja az ott-közzétett általános-elvek alátámasztása széles-körből származó adatok által, a szanitációs-központú primer-megközelítésen is túlhaladva rámutatni az agrár-oldali kívánalmakkal mutatkozó összhangra is.

Mielőtt belemerülnénk a részletező-vizsgálatokba, fontosnak tartjuk láttatni, hogy a javító-szándékú elképzelések kavalkádja mellett és ellenére miért is bír kitüntetett-szereppel a Vízgazda-rendszer. Ennek megértését elősegíti a civilizációt kísérő technikai-technológiai evolúció egyik útelágazása alábbi megvilágítása: A XX. századba fordulva a számában-megszaporodó emberiség élelem-ellátása jelentett mindnagyobb kihívást, valamint a tömegek városokba-áramlásának párhuzamosan-meginduló folyamata, ami pedig a zsúfoltabb-együttélés okán kiszámíthatóbb szanitációs-kívánalmakat támasztott. Az agrár-termelékenység fokozására az 1918-ban Nobel-díjjal is honorált Haber-féle ammónium-szintézis kezdőlépésre alapozott műtrágya-gyártó ipar kialakulása és fellendülése adott [a kor korlátozott talajtani-ismeretei mellett] biztosítékot, miáltal feleslegessé vált az emberi-ürülék megelőzően általános-gyakorlatú felhasználása a termőföldeken; viszont az emiatt halmozódó matéria eltüntetése a városokból járványügyi-okok miatt is szükségszerűvé vált – amely feladat ellátására létrejött a ma-ismert szennyvízipar.

Az évtizedeken át folyó egyre-intenzívebb műtrágya-használat nyomán azonban a felszínre vetődött két újdonat jelenség: A talajok-oldaláról a termőföldeken bekövetkezett kedvezőtlen fizikai és kémiai változások, az élelmiszerek-oldaláról pedig a váratlan és nagymértékű beltartalmi-érték csökkenés. Az utóbbi értelmezésére Béres a mikroelem-denudáció feltételezéssel élt, aminek létrejöttében megpendítette a túlzott/egyoldalú NPK használatot. A jelenség értelmezését egy későbbi feltárás adja[4], rámutatva hogy a denudáció az esetek zömében feltehetően csupán virtuális, ám megerősítve a hipotézist miszerint ennek okozója a kellően át-nemgondolt NPK adagolás.

Másfelől, a távolabbról-induló víz-központú gondolkodás hamar eljutott oda hogy konfrontációba került a mára stabil-gyakorlattá vált szennyvízipari-tevékenységek következményeivel, s az előrelépést a konfrontáció teljes elhárításában kereste – aminek nyomán megteremtődött a Vízgazda központi alapelve: a problémát a forrásnál kezelni, miáltal a tovaterjedés minden eleme kizáratik.

Egyetlen példával illusztrálnám azt a huszárvágást, amivel a Vízgazda-rendszer kétoldali-redukcióra képes – a feladat ellátása mellett. Tudvalevő hogy a vizeletünk százaz-anyagának a jelentékeny-hányada karbamid, s mára az is igazolást nyert hogy a karbamid a talaj számára hasznosabb nitrogén-forrás mint az ionos-szerkezetű NH₄NO₃. Milyen racionálé lehet hát amögött, hogy a vizeletet (energia-befektetéssel) a Szennyvízipar megsemmisíti,
a karbamidot pedig a Műtrágyaipar (energia-befektetéssel) előállítja?[5]

Amennyiben a vizelet a Vízgazda-koncepció és kivitelezés szerint változás-nélkül kerülhetne talajerő-növelés célzatú felhasználásra, kiiktatódna mindkét-iparágból a jelzett energia-igény – a szükséglet kielégítése mellett.

Ha az Idő kerekét visszaforgatva elképzeljük hogy a Vízgazdai-ismereteknek már 1918-ban birtokosa az emberiség, úgy feltehető hogy a Haber-féle szintézis a kuriozitás szintjén marad, s a városi-szanitáció is más utakat keres a megvalósításhoz. A felfedezések kronológiája azonban akkoron mást diktált. Ma viszont minden erőnkkel azon kellene legyünk hogy mentsük a menthetőt: keresve és gyakorlatba iktatva a Vízgazdai-megvalósításokat mindenütt ahol csak lehetséges, egyben tudatosan küzdve a beállt de leváltandó megvalósítások rendszerben-tartásának halogató inerciája ellen is.

Fontosnak tartom már itt is előrevetíteni, hogy a meglépendők nem a szennyvízipar és a hozzá kötődők felszámolásával ekvivalens, hanem nagyívű átalakítás, ami éppúgy kívánja az invenciót és az elhivatottságot mint a munkaerőt.

2.) Bevezetés, célkitűzés

A jelenleg-uralkodó civilizációs-megközelítés a lakossági-vízhasználat vertikuma kimenő-oldalán a nagyüzemi-szennyvíztisztítás. Ez az eljárás különféle-metódusokkal igyekszik a közösített-használtvizet úgy átalakítani, hogy a processzussal-keletkezett termékek [tisztított-végvíz, szennyvíz-iszap] részint ártalmatlanok részint elhelyezhetők legyenek. Az ártalmatlansági kívánalom orientációja elsődlegesen arra irányul hogy a humán-társadalomra lehetőleg ne hordozzanak veszélyeket; az elbocsáthatóság kritériuma pedig azt célozza hogy a Természetbe lehetőleg károkozás nélkül legyenek visszahelyezhetők. Ismeretes, hogy ezek a kívánalmak a realitások-talaján megannyi csorbát szenvednek. Legyen elég csupán három jólismert limitációt említeni:

i) Az N eltávolítás folyamata +11^oC alatt gyakorlatilag leáll[6] (az ezen munkáló baktériumok csökkent aktivitása okán) – az élővizekbe ekkor kibocsátott végvizek eutrofizációs-terhét nem mérsékli az, hogy rendeletileg az év hideg-időszakára jelentősen-nagyobb
a hatóságilag-megengedett kibocsátási-határérték.[7]

ii) Mivel a processzus lakos-egyenértékek rögzített-mennyiségű vízfogyasztása össz-volumenéhez igazodó-térfogatú műtárgyakban zajlik, a jelenleg-általános „közösített” csatornarendszert elárasztó eseti-zivatar okán a medence-műtárgyakban nem tartható
az effektív-beavatkozáshoz szükséges tartózkodási-idő – aminek következtében
a nyers-szennyvíz közvetlenül kerül be ilyenkor az élővizes-befogadókba.[8]

iii) A civilizáció rejtettebb-oldalán settenkedő xenobiotikumokra pedig teljességgel felkészületlen a kialakult metódus. – E-tekintetben a távlatos-limitáció is borítékolható: Híg-vizes oldatban ezen veszélyes és rendkívül-eltérő kémiai-struktúrájú mikro-szennyezők kémiai-eltávolítása elvileg is lehetetlen[9], fizikai-kiszűrésük gyakorlata pedig racionálisan megvalósíthatatlan.

A szennyvízipari normál-üzemmenet egyik akut tennivalója a helyben-felhalmozódó szennyvíz-iszaptól való szabadulás.[10] A Bácsvíz Zrt keretein belül folyó gyakorlat egy ideje már a nyersiszap biogáz-termelő közbenső-lépését követően a maradék-iszap komposzt-jellegűvé alakítása, támogatandó a mezőgazdaság talaj-menedzselése ésszerű-átalakítását. Ezen folyamatok kiinduló-lépése monitorozásából nyert adatok részletekbe-menő analízise, megtámogatva egyéb-források idevágó-adataival, jól szolgálja a bemutatandók alátámasztását. Észlelni fogjuk, hogy a belőlük levonható következtetések messzemenő-összhangban vannak azokkal az iránymutatásokkal, amelyek a kényszerpálya-mentén kialakult mai szennyvíz-menedzseléstől kardinálisan-különböző Vízgazda-koncepció sajátjai. Miértis nemcsak érdemes, de elnapolhatatlan is komolyabb-mérlegelések megtétele a kijelölendő-fejlesztések irányát és ütemezését illetően.

3.) A víz-teher

3.1.) Adatelemzés

Tekintsük ehhez először az 1.Táblázatban feltüntetett komponensek koncentrációit az elbocsátandó végvízben [2. oszlop], és a 2.Táblázat forgalmi-adatait:

1.Táblázat:   A Kecskeméti Bácsvíz szennyvíztisztítómű végvíz és iszap tartalma jellemzői
(a többi mért komponens mennyisége csekély, jelen-értékelésben figyelmen-kívül hagyott)

2.Táblázat:   Kecskeméti szennyvíztisztítómű:
jellemzők az anyagforgalomhoz

u N.B.: A 2.Táblázat 2. és 3. paraméterei nagybani-mérések esetén ~0,7 tonna/m³ és ~0,25 g/kg értékeknek adódnak. Ezekkel számolva a napi száraz-iszap tömege 4,9 tonnának adódik, ami a 3.Táblázat 3. oszlopa értékeit ~30%-kal felfelé módosítaná. Az elemzés további számadatai és konklúziói egységesen az alacsonyabb-értékekre támaszkodnak.

Az ezekből számolható naponta-kibocsátott mennyiségeket a 3.Táblázat szemlélteti. Meglepő lehet szembesülni azzal, hogy az agrár-szempontból makro/mezo-elemeknek számító 7 komponens közül 5 dominánsan a végvízben van jelen, és csupán a mikroelemnek számító Fe halmozódik fel az iszapban. [A másik iszapban-felhalmozódó elem (Al) nem élettani-fontosságú agrár-tényező; jelenléte okára és következményeire később térünk ki.] A nagyságrendek pedig meghökkentőek, kiváltképp ha a kvázi-egál megoszlású P szerényebb-értékeit éves-szintre számítva tesszük a mérlegre: évente 30 tonna P vész el a végvizek elbocsátásakor [ami éves-szinten ekvivalens 69 tonna P₂O₅-vel, ami 382 tonna 18% P₂O₅ tartalmú szuperfoszfát műtrágyában van] – s idéz elő kéretlen eutrofizációt ahova csak eljut. Érdemesnek tűnhet emiatt megvizsgálni: vajon van-e valami speciális háttere ezeknek a magas értékeknek, fednek-e bármiféle abnormitást?

3.Táblázat:   Kecskeméti szennyvíztelep napi anyagmérlege

Ennek felderítésében segít a vízhasználat előtti koncentrációk ismerete. A Kecskeméti vezetékesvíz-szolgáltatást adó kutak koncentrációi (súlyozatlan) átlagértékét párhuzamosítja a 4.Táblázat 2. oszlopa a végvízben mért koncentráció-értékekkel [5. oszlop].

4.Táblázat:   Kecskeméti vezetékesvíz kontra szennyvíztelepi-végvíz

Rögtön szemet szúr a Na és K ionok jelentős megszaporodása a végvizekben, amit a szelektív-szaporulat %-os értékei ugrasztanak ki igazán a mezőnyből. Tudván hogy mind a 4 kation szerepet kap a táplálkozásunkban, meglepő hogy közülük csak 2 mutat a végvízben koncentráció-abnormitást – azzal együtt is hogy a Ca és Mg kationok végvizes-koncentráció értékeit jelentősen tompítja a tény, miszerint a megkötődésük az iszapban lényegesen-erősebb a K és Na ionokénál. (Aminek a hátterében a Ca és Mg vs. K és Na ionok 2 ill. 1 pozitív-töltése és az iszap szénvázas-komponensei kínálta koordinációs & kelációs kölcsönhatások realizálódása ill. stabilitásbeli-különbségei állnak: vö. 1.Táblázat iszap-oszlopaiból képezhető viszonyszámokat.)

3.2.) Mélyebbre-hatolás

Mielőtt elhamarkodott következtetésekre ragadtatnánk magunkat, nézzük meg a helyzetet egy eltérő-felállásból. Ismeretes, hogy civilizációs-létünk alatt hosszú-ideig létezett és szolgált olyan lakossági-vízhasználat, amelyre jellemző volt hogy az ürülék nem került a vízbe. Ezidőkből ugyan nem maradtak ránk mérési-adatok a használtvíz minőségét illetően, de az nem lehet kétséges hogy másféle kellett legyen – hiszen az ürülékben-felhalmozódó komponensek a szétválasztás okán nyilvánvalóan nem jelenhettek meg az elbocsátandó vízben. A szétválasztásból adódó racionalitások és egyéb-meggondolások indíttatásaiból 2002-re kristályosodott ki az 1.) alatt bizonyos-vonatkozásaiban már bemutatott Vízgazda-rendszer[11]: egy olyan újszerű vízhasználati-elrendezés, amely a múltban hiányos higiéniai-elemeket és közegészségügyi-biztonságot is a maiakkal megfelelő-szintűre emeli. Egy falusi-környezetben ilyen-alapokon kialakított használtvíz-kezelő rendszer évtizedes folyamatos-működése során többoldali alapos bevizsgálást nyert[12], amelynek akkreditált-méréseiből idevonatkozó-részleteket mutat az 5.Táblázat.

5.Táblázat:   Dégi helyszínen kialakított Vízgazdai-koncepció szerint működtetett használtvízkezelő-egység minőségi-jellemzői a beérkező-víz tükrében.
^a) Fejérvíz mintavétel és mérések, ^b) adatok mg/l értéken.

Ami azonnal szembeötlik az 5.Táblázatból az az arányaiban is megemelkedett K-kibocsátás: a bejövőhöz képest 7,25mg/l-vel több az elbocsátásra-kerülő víz K-ion koncentrációja (ami ~350%-os emelkedés). Ennek forrása a rendszert működtető háztartásban használt vegyszerek minősége és mennyisége, valamint a mosogatáskor a szürkevízbe kerülő ételmaradékok K tartalma. (Az utóbbi-tényező a vizsgált-háztartásban minimálisra-szorított, ellenben a mosás [tudatos-összhangban az elbocsátás majdani hatásaival] Káli-szappannal végzett.) Az extra-kibocsátás hasonló-paramétere a Kecskeméti-üzemmenetben ugyanakkor 30–1,2=28,8mg/l. Élve az életszerű-feltételezéssel, miszerint az imént-említett tevékenységből és forrásokból származó K mennyisége Kecskeméti háztartási-átlagban nem-kisebb a Vízgazdai-koncepcióval élő háztartásénál, a túlhasználati és azokon-túli forrásokból származó K 28,8–7,25=21,55mg/l nagyságúnak adódik. Ennek összetevői a) az elfogyasztott és ürített élelmiszerek K-tartalma, amit megtoldhat b) a túlzott vegyszer-adagolás ill. gondatlan konyhai-lefolyó használat, c) a közösített-használtvízzel érkező ipari-hozzájárulás. Mindenesetre, a 21,55 mg/l-re becsült fölösleg az elkerülhetetlennek-mutatkozó kb. 7,25 mg/l növekmény 3-szorosa.

Ugyanezen gondolatmenet szerint haladva a Vízgazdai-életmóddal is elkerülhetetlen Na-kibocsátás növekménye [két-mérésből] (5+12)/2=8,5mg/l körüli; aminek figyelembevételével a Kecskeméti-elrendezés extra-terhe 118–(23,4+8,5)=86mg/l, ami a Vízgazdai-háztartásnál jelzett betápok melletti üzemmenet esetén adódott 8,5mg/l Na növekmény 10-szerese. A Na-terhelés lakossági-összetevői elsősorban a [nátron]szappan-használatból és a konyhai-munkáknál feleslegben-alkalmazott sózásból [NaCl] eredhetnek – s ebből a terhelésből vajmi keveset tart vissza az iszap. (A közösített-szennyvizek Na-mutatóját itt is emelheti az ipari-eredetű hozzájárulás.)

A végvízben arányaiban szintúgy tetemes Ca és Mg tartalmakat (mindkét helyszínen) determinálja a kutakból kitermelt [földalatti] víz minősége, ám a vízhasználatból-eredő Ca & Mg hozzájárulás a végvízben mindkét eljárás esetén abszolút-értelemben elenyésző. Kecskeméten Ca: 73,4–64=10mg/l, Mg: 27,7–25=2,7mg/l [4.Táblázat „szaporulat” oszlop]; Dégen a Ca ehhez-képest enyhe pozitívumot, a Mg pedig érzékelhető negatívumot mutat [ld. az 5.Táblázat utolsó két oszlopa adatait].

Megjegyzendő, hogy az effektus hasonlósága virtuális: míg a Dégi Ca & Mg betáp vs. elbocsátott víz koncentrációi (az alább-jelzett módosító-hatások okán túl) nagyjából azonosak, addig a Kecskeméti helyszínen a látszólagos-egyezést a Ca & Mg iszapbeli-akkumulációja teremti meg.

Környezeti extra-teher szempontjából tehát a vízhasználati-mód e két komponensre nézve indifferens mindkét vízkezelési-eljárásnál, de az abszolút-teher sem lehet forrása vészterhes környezeti-ártalomnak, bármilyen elbocsátási-stratégia mellett: hiszen mindkét elem alaptartozéka annak a rezervoárnak, amiben mindenfajta élő-növényzet gyökerei kutatva nyúlnak ezen elemek felvétele és szöveteikbe-építése érdekében.

Jelen elemzésben nem térhetünk ki arra, hogy Ca és Mg eseteiben a Dégi hozzáadott-teher sajátosságai mögött milyen okok és folyamatok húzódnak meg – egyrészt mert ehhez a fent-mutatott 2 mérés adatai nem elégségesek, másrészt mert a mérési-adatok hibái pontosabb-ismerete nélkül a nyers-adatok félrevezetők lehetnek. A Dégi használtvíz-kezelő műtárgy jellemzése és viselkedése pontosabb-kiismeréséhez megtervezendő méréseknek ugyanis figyelembe kell venni a műtárgy felépítését, tekintettel arra hogy az 4 egymással korlátozott-ütemben kommunikáló szekvenciális medencéből áll, ahol a használtvíz 3m³-es beérkeztető-medencéjében a [2 személy általi] napi ~96–120 liter vízfogyasztás mellett a bezubogó ill. diffúzióssá-szelídülő keveredés eredményeként előálló átlagos-tartózkodásiidő ezen-medence eltérő-mélységeiben is különböző, míg az elbocsátásra-kerülő végvíz mintavételéül szolgáló 1m³-es medencébe ugyanaz a használtvíz csak hónapok-múltán érkezik meg.[13] Azon plauzibilis-magyarázat, miszerint a szürkevízben észlelt Ca növekedés és Mg fogyás együttes-oka a tározó-műtárgy beton-anyagának Ca/Mg tartalmával kölcsönható kioldódás és beépülés, bár hordoz valószínűséget nincs kellő-paritásban sem az anyagmérleggel sem az időbeli-lefolyással: ki kell azt egészítse egy olyan Mg fogyás is, amit pl. a szürkevízben szintén jelenlevő P válthat ki, „struvit” képződéssel és kiválással [ami ekként az iszapban lenne keresendő]. Mindezen jobbára akadémiai-jellegű kérdések igazolása viszont meglehetősen-komoly vizsgálatokat igényelne – anélkül hogy annak eredményei a működés praktikus-oldalát bármiben is befolyásolnák.

Ilyen vizsgálat lefolytatása és annak költségvonzata nem lehet lakossági-feladat ill. teher – kiváltképp ha még a megtett-vizsgálatok egyértelmű-indikációi is figyelmen-kívül hagyatnak, legyen az értesített-hatóság a vízügyi-fejlesztések centrumaként fungáló OVF vagy akár a vízügyi-vonzatok környezeti-szabálysértéseit regulázó Jogalkotás. A célirányosan elvégzett mérések [ld. ref.12 a) és d)] csupán azt kívánták bemutatásaikkor félreérthetetlenül alátámasztani, hogy a Vízgazdai-koncepció lakossági-vízhasználatba integrálása nem jár „környezet-szennyezéssel” – amit az évek-alatt gyűjtött adatok messzemenően igazoltak. Erről az oldalról nézve tehát a műtárgy alaposabb-jellemzése felesleges is. Mindazonáltal hasznos lehetne annak kiderítésében, hogy vajon a prototípus-műtárgynál létezik-e optimálisabb [azaz: legalább ilyen hatásfokú de kisebb-mérete okán olcsóbban létrehozható] – ami előmozdítaná a tömeges telepítést. – De csakis miután a törvényi-oldalú szabályozást a már most is egyértelmű rációk figyelembevételével átírják: értelmetlen akadályozás helyett reális és helyes célokat védjen és szolgáljon.[14] Így pl. a részleteiben is irracionális „talajterhelésidíj” helyett a valódi/mérhető szennyezési-teher mentén disztingváljon, vagy éppen ne zsigerből gátolja hanem belátással [a fizikai és kémiai folyamatok megértése szellemében] segítse a műtrágya-kiváltó szennyvíziszapok mezőgazdasági-hasznosítását.

3.3.) Következtetések, javaslatok

Ezen észlelések tudatosulása kétoldali-meggondolásra kell késztessen. Átgondolandó a környezetre kirótt extra-teher következménye, és megfontolandó a dolog a veszteség szempontjából is.

A) A veszteségi oldal

A meglevő szennyvízipari-struktúra végvizeivel a hatáskörünkből kikerülő elemek közül elsősorban a Na és K mennyisége az, ami többszöröse a Vízgazdai-mód által is óhatatlanul bekövetkezőnek. A fenti kalkulussal adódott 3- ill. 10-szeres extra-mennyiség a kb. 100-ezer lakosú Kecskemét esetében abszolút-viszonylatban 21,55mg/m³*19500m³/nap»420 kg/nap K és 87mg/m³*19500m³/nap»1700kg/nap Na elvesztését jelenti. Első-közelítésben azt mondhatjuk, hogy a Na veszteség (ami [lakossági-oldalról] zömében étkezési-célú NaCl, tisztálkodási nátron-szappan és mosószer/vízlágyító komponensekből tevődik össze) tolerálható – hiszen a sóbányák és a tengervíz Na-tartalma kimeríthetetlen. Más azonban a helyzet a K veszteség tekintetében. A szennyvízipari-végvizekkel elbocsátott K ugyanis hordozza mindazon kálium jelentős-részét amit az étkeinkkel veszünk ill. vettünk magunkhoz. Az viszont a talajból kerül az étkeinkbe [a növények általunk utánozhatatlanul-precíz munkájával (húsneműek fogyasztása esetén állati-közvetítéssel)], ahol ezáltal hiány keletkezik. Ennek a veszteségnek a mértékét adná a 21,55mg/l adatból számolt 420kg/nap K, hiszen a Vízgazdai-szürkevízben megjelenő extra 7,5mg/l K nem az ürülékből származik; miáltal a vizsgálat-alá vont szennyvízipari-végvíz 30mg/l K koncentrációja ezzel-korrigált 21,5mg/l értékéből adódó K mennyiség éppen az étkekkel a talajból-kivett K negatívuma.
Éves mértéke pedig ~153 tonna K.

A fenti terhelési és veszteségi kalkulusok adatai forrás-eredetét (a közösített-vízhasználat okán) akár drasztikusan is módosíthatja az ipari-tényező ismeretlen volta és mértéke.

Szabályozott-tevékenységek esetén a vállalkozások kibocsátási-paraméterei hozzáférhetők, hiszen a „víz-terhelési” adót/bírságot eszerint állapítják meg. Amennyiben erről a vonzatról rikít hogy az „inkább fizet semmint beruház a tisztításba” ráció mellett abszurd-terheléssel működik a vállalkozás, úgy átgondolandó a közösség által a jövő-szempontjából: Mit hoz a konyhára a változatlan-üzemmenet, ha a profit-maximalizált kibocsátással előálló éves környezeti-teher megközelíti azt amit a naturális-folyamatok (szállópor-kiülepedés, erózió, stb.) több tízezer év alatt hoznának össze. De ez már a teher-oldalon teendő meggondolásokhoz tartozik.

Mivel szemléltethető a legérzékletesebben az előállt veszteség? Talán azzal, hogy ennyi K mennyi élelem előállítását mozdítaná elő. Az alábbi számítások 2 forrásmunka[15] adat-sorain alapulnak, és meglehetősen áttételesek; így a kapott-értékek inkább durva becsléseknek vehetők, jobbára csak útbaigazító-célzattal. Az 1971–80-as dekád 245kg/ha hatóanyagú hazai össz-műtrágya használata ugyan a 2001–2005 évekre 88kg/ha mennyiségre esett vissza, a búza termésátlaga ennek ellenére a teljes-időszak folyamán ~4t/ha maradt [ref.8a)]. Az N-P-K megoszlás kg/ha értékeit ref.8b) 60-11-12 kg/ha-ban rögzíti. Ezekből adódik, hogy a 153 tonna K veszteség 12700 hektár K pótlására lenne elegendő, amiről 50-ezer tonna búzatermés várható, amiből a 100-ezer lakosú Kecskemét minden lakosára 500 kg juthat, ami naponta személyenként 1,37 kg/fő búzát jelent. Ami rámutat arra, hogy a fenntarthatóság utáni kutakodáskor nem szükségszerű a messzi-idegenbe zarándokolni.

B) A terhelési oldal

Maradva a két kipécézett elemnél, K esetében a visszavezetés – amennyiben az elöntés a talajra-irányuló[16] – nem terhelés hanem sokkal-inkább előny, és méginkább az ha a terítése is racionalizáltan-kivitelezett.

Ebből a szempontból alapvetően-különböző a helyzet akkor, ha a végvizek elvezetése azonos a mai-gyakorlattal, vagy ha annak okszerű-szétterítése biztosított. A ma általános szennyvízipari-gyakorlat a végvizek élővíz-folyásokba bocsátása/terelése – ami ugyan [látszólag] nem vezet kiterjedt talaj-problémákhoz, viszont az élővíz minőség-rombolása tovagyűrűzésével a kibocsátó szerepvállalása és felelőssége már a homályba távolodik. Ezt a (vízfolyás-parti talajra nézve nullszaldós) képet azonban negatívra módosítja az, hogy ez a vízmennyiség nagyjából mindenestül elvész a környező-területek számára [miközben másoldalról felmerül az öntözés igénye], holott okszerű kijuttatásával emelni lehetne általa a megcélzott-talajok víztartalmát. Az okszerű-szétterítés megvalósítása a financiális-szempont figyelembevételével kétféle lehet:

i) Kisebb beruházási-költséggel hozható létre és működtethető az az elképzelés, mely szerint az elbocsátandó-végvíz egy a tisztítóműtől nem túl távoli de egyéb-szempontból alkalmas ill. kívánatos helyszínen tavacskát képez, amelynek periméterén lehetőleg sűrű ill. erdőszerű vegetáció hozandó létre. Bár a tóvíz talajba-szivárgása jobbára mélységi-irányultságú semmint horizontális-terjedésű,
a beszivárgás ahhoz mindenképp elegendő hogy a tó-körüli vegetáció vízigénye biztosított legyen. Ez pedig (a tó-felszín párolgásával együtt) olyan mikroklímát teremt, amely a közelség légköri-áramlásaira nézve is alakító-tényező (ami a helyi esőhajlamra pozitív-hatású), valamint biztosítja a tájék biodiverzitását (többek közt madár lakó/fészkelő-hely, ami természetes-segítség a környező agráriumnak a kártevő-gyérítésben).

Ehhez az elgondoláshoz célszerű a végvizek minimális-veszteségű továbbítása, ami zárt-medret ill. csővezetéket igényelhet. Különleges kívánalmak ill. terepviszonyok esetén bevállalható akár a gravitáció-elleni szállítás is*, mert a magaslati-pozícióból szétoszló tóvíz horizontális-terjedése is számottevőbb, és olyan területen hozhat létre állandósuló talajnedvességet ahol enélkül nem kapaszkodna meg az a vegetáció, amely felcseperedvén már önállóan kutat majd a mélyebb-rétegekben a számára szükséges vízért, s amely megerősödő-vegetáció ekként a kopár vidék sivatagi-arcképet a visszájára fordítja. A tóban és annak fenekén/altalajában felszaporodó folyamatosan-behordott komponensek ugyan okozhatnak ott eutrofizációt, de ezek nem terjednek túl a tó peremén.

* Ahogyan azt a Terv-javaslat [32-49pp UVGK] íráson belül már rögzítettük.

ii) Nagyobb beruházási-költség bevállalásával viszont nemcsak a víz-elosztás de a bennelevő-komponensek egyenletes terítése is megoldható. A végvíz ilyetén kezeléséhez szükséges szétosztó infrastruktúra ekkor gyakorlatilag azonos azzal ami az öntözési-elképzelés realizálásához is szükséges lenne. Az előny ugyanakkor nyilvánvaló: A végvízzel végrehajtott öntözés nem csökkenti tovább a talajvíz-szintet, hiszen [közvetlenül onnan] nem termel ki öntözővizet. A víz maximális-hasznosulásáért a szétosztást meleg-időben lehetőleg az éjjeli-napszakra célszerű időzíteni. Amúgy, a végvízzel-kijuttatott komponensek ingyen-tápanyagok az öntözött-terület és a rajta-nevelt vegetáció számára. Sőt: minél-nagyobb ebben a szétöntözendő-végvízben a [nem-káros] komponensek koncentrációja, annál-inkább előnyös az az öntözött-területre. Ami akként is fordítható, hogy a jelen szennyvízipari-üzemmenet szerint kötelezően-végrehajtandó mesterséges és nehezített feltételeket kívánó N és P eltávolításra nem is lenne valójában szükség.

HA a telepre-érkező víz nem hordozna a benne-levő fekália okán fertőző-anyagokat – amely feltétel és kívánalom viszont teljesül a Vízgazdai üzem-menetkor.

N.B.: Az erőltetett P-eltávolítás elmaradása esetén a hátramaradó iszap is mentes lesz a technológiai Fe/Al adalékoktól – aminek a jótékony-hatása felbecsülhetetlen: ld. 4.3.) alatt és a 21.Táblázatban.

Tovább-vive a gondolatot egy nagyobb-ugrással: Amennyiben ürülék-szétválasztással képződött szürkevíz [amiben tehát nincs közegészségügyi szempontból fertőző-anyag] kerülne kijuttatásra végvízként, úgy annak KOI tartama mögötti szervesanyag további-táplálék a talajnak – a kijuttatás technológiai-nehezítése nélkül.

Felmerülhet azonban a kérdés: vajon miért vállalná át az agrárszektortól a szennyvízipar az öntözés-kiépítés költségeit és annak műveleti-fenntartását? A válasz erre az, hogy mindezt önnön-érdekében vállalhatná be. Ugyanis az ürülék-szétválasztás esetén keletkező szürkevízzel szinte nincs technológiai-tennivaló, alig ad feladatot az elbocsáthatósága előtt, ami tehát minimális-felügyeletet kíván csak. Emiatt egy ilyen [mint a már eddig is mindenütt-felbukkanó Vízgazdai-előnyök összefüggései láttatják] kényszerítő-átalakulás erőteljes létszám-leépítéshez vezetne – hacsak nem adódik olyan feladat amely felszívhatja ezt a munkaerőt. És ugyan ki lenne hivatottabb az átalakult-szennyvízipar regionálisan-kiterjedtebb feladatainak az ellátására, mint annak új-ismeretekkel is ellátott állománya? S előrevetíthető az is, hogy az áttérés energiamérlege sem lehet megterhelő, sőt. Annyi ugyanis bizonyos, hogy a szürkevíz-kezelése nemcsak technológiailag egyszerűbb, de az energia-igénye is az eddigi-procedúrának a töredéke [nincs sem kevertetés sem levegő-befúvás: ülepedés zajlik, amit némi lefölözés kísérhet és elvezetés követ]. Arról hogy az így megspórolt energia és az öntözéses-terítéshez szükséges energia vajon hogyan viszonylik egymáshoz, már partikuláris-tényezők döntenek. A nyereség azonban összességében az energia-aspektusban is pozitív, hiszen a szennyvízipari-átalakulás ezen szegmense ezáltal kiváltja az öntözési-koncepció energiaigényét.

A napi 1700 kg (éves-szinten 620 tonna) Na esetében viszont számolni kell annak hosszabb-távon előálló szikesítő-hatásával. A (szétterített Na mennyiségi-akkumulációjából fakadható) szikesedés mérséklésére ugyan van mód, de annak meglépése nemsokáig halogatható.

A felhalmozódó Na általi szikesedésnek a talajállapotokat előnytelenül-befolyásoló hozadékai kontroll-alatt tartásának a legbiztosabb és hatékony módszere a talaj-humusz megnövelése és emelt-szinten tartása. Már itt megelőlegezhetjük a lentebbi-következtetésekből azt a tényt, miszerint még a komposzt-fajták közt a [szükségszerű
P lecsapás elősegítésére adalékolt jelentős-mennyiségű Fe/Al miatt] legelőnytelenebb szennyvíziszap változatai is (egy idő múltán) előmozdítóan segítenek a talajhumusz létrejöttében, kiváltképp ha a kihelyezésük kiegészítő-beavatkozásokkal is párosul: mint talajtakarás, ill. ezt magába-foglaló termesztési-technika[17] az adott-területen.

Egyebekben, a Na-terhelés abszolút-értékű mérséklődését adhatná az, ha a mindennapi-használatból kiszorulna a nátron-szappan és a mosáshoz alkalmazott Na-alapú mosószerek és adalékok, ekvivalens K-tartalmú termékekkel helyettesítve azokat. [A káli-szappan folyékony-voltától való idegenkedés legyűrhető – mint azt a közösségi-használatba történt bevezetései (vonatok, szállodák mosdói) mutatják.] (Az ezzel előálló megnövekedett K-elhelyezés pedig továbbra sem lenne a talaj számára teher.)

3.4.) Nemzetközi-kitekintés

Érintenünk szükséges azt a kérdést is, hogy vajon mennyire valósak és mennyiben reprezentánsak a Kecskeméti-vonatkozású mérések adatai. Amennyiben az utóbbi-aspektusra kielégítően megnyugtató a válasz, akkor első-közelítésben az előbbi körül sem lehet jelentékeny hiba. Kevés dolgozat van azonban amely több-tényezős összehasonlításra alkalmas adatokkal bír, így a megítélés némiképp nehézkes.

a) Talán a legnagyobb egyezés hazai-viszonylatban elvárt, és valóban: egy ilyen feltárás szerint a Délpesti-szennyvíztisztító kimenő K szintje több-hónap viszonylatában is stabilan 24 mg/l körüli[18]. Megfigyelhető ref.18 anyagában az is, hogy a Kecskemétivel nagyjából hasonló technológiából adódóan a beérkező-szennyvíz K árama is alig (~12%-kal) magasabb a kimenő-végvízénél – ami nagyságrendi-egyezésben van a Kecskeméten az iszapban maradó K-hányaddal.

Erőteljesebb K-szint redukció ott ill. akkor következhet be, ahol a tisztítási-procedúra része valamilyen K-felvevő aktus beiktatása, mint amilyen a hidroponikus-elrendezés. Miként illusztrálja is ezt ref.18 másik vizsgálat-alá vont telepe, az Etyeki Organica Fed Batch Reactor, melynél a K eltávolítás 3 hónap üzemmenete során 64–80% mértékű. Az efféle eltávolítás fölött érzett megelégedettség azonban tágabb-perspektívából szemlélve előjelet vált. Az a K mennyiség amely e hidroponikás-közbeiktatás által megkötődik, haszontalanul elvész ha a végvíz távlatosabb agrár-hasznosításában gondolkodunk. Hacsak nem történik meg a hidroponikával megszaporodott zöldanyag letermelése, aprítékolása és terítése a földekre – ami viszont lényegesen macerásabb feladat a végvíz elöntözésénél.

b) Egy Skóciai szennyvíztelep kimenő-árama viszont már 5 komponens tekintetében engedi meg az összevetést: ld. 6.Táblázat. A Kecskemétitől csak kissé-különböző ΣN érték okán jelentős Na/K/Mg/Ca egyezésre lehetne számítani. A vonatkozó-értékek azonban ezt meglehetősen szerényen igazolják vissza. A szerénység azonban a Skót oldalt illeti meg, ugyanis a 4 db lefolytatott 28-46 óra időtartamú kísérlet alatt nem-szokványos az adataikból-kiolvasható minőség-ingadozás (hozzávéve hogy a kísérletek alatt vett 7-12 ismétlő-mérés szórása Na esetén különösen-magas: 57–124 mg/l).

Nem haszontalan szót ejteni arról (ha már a képbe került) hogy miféle vad-elképzelésekkel rukkol elő a sablonok-fala közt mozgó szakmai-újítókedv: ref.19 szerzői a végvíz P-mentesítésére a barna-rák páncéljából készített preparátum mint adszorbens felhasználhatóságát demonstrálják, hiedelmük szerint mint fenntartható-gyakorlatot.

6.Táblázat:   Szennyvízipari-végvizek koncentrációi: Nemzetközi összevetés

c) Az Egyiptomi adatok mérlegelése elé kell bocsátanunk, hogy azok a beérkező-szennyvizek jellemzői – amik azonban a mutatott 4 ion esetében nagyjából azonosak a kimenő-vizekével, hiszen azokra a beavatkozás-folyamatai alig bírnak visszatartással, miként mutatják ezt a Kecskeméti iszap-adatok is a 3.Táblázatban. Míg a Giza-i értékek ha felemásan is de rokoníthatók az Európaiakkal, az eltérések mértéke a tőle alig 200 km távolságra fekvő tengerparti Alexandria adataitól szembeszökő. A magyarázat feltehetően a vezetékesvíz geológiai-bázisát módosító tengervíz közelségében rejlik, ami nemcsak a Na értékén emel de a K értéke megduplázódásában is közre-játszhat – lévén a tengervíz átlagos K koncentrációja 380 mg/l. A Riyadh-i adatokból sajnálatosan épp a K értékei hiányoznak, viszont a többi koncentráció a vártnak megfelelő tartományban mozog. E kitekintés tükrében tehát a Kecskeméti adatok a helyükön vannak.

A kitekintés egy másik ablakán át rámutathatunk arra, hogy bizonyos iparágak mily drasztikusan befolyásolhatják a közösített-használtvizek állapotát – aminek az elkerülésére a legcélszerűbb a tevékenység vidékre-telepítése [egyben ingázás-nélküli munkahely-teremtés a helyi-lakosságnak] és a végvíz direkt-öntözésbe fogása. Ezen végvizek K koncentrációit a 7.Táblázat szemlélteti:

Iparág	Tej-állomás	Pincészet	Sertés-telep	Sajt-gyártás	Olíva-feldolgozás
K mg/l	220	250	500 – 1000	1680	10000 – 200000

7.Táblázat:   Egyes iparágak K kibocsátása[22]

A végvizek direkt öntözésbe-fogása azonban egyelőre csupán a veszélyes ill. ártalmas anyagokkal nem-szennyező iparágakra tűnik lehetségesnek, a jelenlegi kommunális-használtvíz ürülékkel-szennyezett volta ezt még a „tisztítási”-lépés után sem engedi meg.

Tehát bármilyen régóta is van jelen a „tisztított szennyvízzel történő öntözés” koncepciója, és merül fel újra meg újra – azzal a reménykedéssel miszerint „már csak ki kell kutatni a módját, hogyan vonják ki belőle a nehézfémeket, gyógyszer-maradékokat stb. úgy, hogy eközben a hasznos N/P/K tartalom bent-maradjon”[23] – rá kell mutatni hogy az ilyen képzelgés nélkülözi az elemi-kémiai ismereteket – csakúgy mint a középkori aranycsinálás vágya.

Ennek ellenére többen végeztek már számításokat arra nézve, hogy a (beérkező) szennyvízben az NPK elemekre vonatkozóan mi is a mérleg. Egy 2019-es tanulmány[24] a 8.Táblázat 1.sorában mutatott értékeket állapította meg, míg ref.20 adatai a táblázat 2. sorában kaptak helyet. A táblázat 3. sorában a Kecskeméti adatokat^u szembesítettük ezekkel. Megállapítható hogy K és P esetében a hasonló koncentráció-viszonyokkal összevetésben az egyezés megfelelő, bár P esetén mérsékeltebb a kibocsátás. Az N komponens esetében azonban meg kell elégednünk a 16,6 vs. 6,4 Mtonna/év imparitással, ami mögött a (koncentrációban is megnyilvánuló) végrehajtott denitrifikációs-lépés okozta N-veszteség áll.

u Az összevethetőséghez szükséges Kecskeméti N/P/K beérkező szennyvíz-koncentrációk számíthatók az 1. és 2.Táblázat végvíz-koncentráció, napi-iszapmennyiség és napi-szennyvízvolumen adataiból [a denitrifikáció veszteségétől eltekintve].

A globálisan-megvont mérleg célzott-tanulsága (ref.24 címéből ítélhetően is) a 8.Táblázat 1.sora műtrágya-igény % adatai akartak lenni. Azzal a pozitív-kicsengéssel, hogy lám-lám, a szennyvízzel mennyi NPK megy veszendőbe, holott – annak okszerű/megfelelő használatával – ennyi műtrágya kiváltható lenne. Csakhogy ezt rögtön agyoncsaphatja a felszínes-gondolkodás konklúziója, amely a számadatokon-túl már nem gondolkodva megállapítja hogy ez a 14,4/6,8/18,6% N/P/K bizony legfeljebb csepp a tengerben, azaz a műtrágya-gyártás továbbra is a nélkülözhetetlen-megváltó szerepét tölti be.

Pedig a gondolkodást lehetne így is fűzni: Ha az általunk elfogyasztott élelmiszerek összes NPK tartalma a szennyvízbe kerül, akkor ez az NPK mennyiség éppen-ugyanennyi élelem előállítását kellene lehetővé tegye^uu (feltéve hogy a visszaforgatáskor MIND hasznosul) – nem pedig annak mindössze a 14,4/6,8/18,6 %-át.

8.Táblázat:   Globális NPK veszteség a szennyvizek által,
műtrágya-egyenérték tekintetében

uu Az állítás azzal a kiegészítéssel kezelendő, hogy az élelmiszer-növények fogyasztásra nem-kerülő részei a termőföldeken maradnak.

De ha ez így áll, akkor ugyan mi a csudát jelenthetnek a 14,4, 6,8 és 18,6% adatok? Hát azt amit sok forrás csak mellékesen és szégyenlősen érint: a terített műtrágyák tényleges-hasznosulása bizony rendkívül-alacsony; a N zöme lemosódással inkább a talajvizet nitrátosítja el, a P pedig jelentékeny-hányadban inaktiválódik a talajokban bőségesen levő Ca/Fe/Al centrumokhoz kötődve.

Ezzel ismét odajutottunk – immár a fentebb-érintett energia-pazarlási irracionalitástól függetlenül – hogy amennyiben sikerülne az elfogyasztott élelem NPK tartalmát AKTÍV-formában maradéktalanul visszajuttatni a termőföldekre, úgy kiváltható lenne a műtrágya-gyártás & felhasználás minden kár-okozása, és megspórolható lenne annak minden vesztesége. Az aktív-formában történő visszajuttatás alapvető-kívánalma azonban az, hogy a hatóanyagok organikusan-kötött formában maradva kerüljenek vissza, támogatottan az ürülék mikrobiomjától. Ennek biztosítéka viszont a kezelés és elhelyezés Vízgazdai-gyakorlata. A szennyvízipari-beavatkozások lépéseinek sora megfogalmazottan is célzottan is rombolólag hat ezekre az anyagokra [ami pl. a 8.Táblázat N koncentrációin keresztül ad mellbevágó szembesítést], ekként a kártétele a fenntarthatóságra-irányuló legracionálisabb-körfolyamat működtetésében jelentős – aminek a helyrehozásában igyekezne szerepet vállalni a műtrágyaipar, a már vázolt pazarló-módon.

Szükséges megemlíteni, hogy a jelzett és említett trendek egyértelmű léte mellett a mutatott számadatok többoldali-hibával lehetnek terheltek – ami nemcsak a begyűjtött szélesen-divergáló adatokból képzett és reprezentánsnak-vett átlagértékeket üresíti ki, de az eltérő években begyűjtésre-került adatok is imparitásba kerülhetnek egymással. Így a 2019-es közlésű ref.24 3.pontjában említett „380 billion m³ wastewater” és a Figure3 adataiban szereplő 95m³/fő/év 2015. évi átlagos-vízfogyasztás között csak akkor áll fenn összhang, ha a 2015-ben ~7,5 milliárd főre rúgó Földi-lakosságból csupán 4 milliárdnyit szolgál közcsatorna, ugyanis (380*10⁹m³/év)/(95m³/fő/év)=4*10⁹fő. Ennek-értelmében képeztük láttatásul a 8.Táblázat 3.sora 4 milliárd főre képzett NPK adatait.

Egy parányi kitérő a már vizsgálatba-vont adatok fölött fontos disztingválásra ad módot: ref.24 vízfogyasztási-adatai a 9.Táblázat vastagon-keretezett részében igencsak magasak a Hazai-átlag lakossági-értékéhez[25] képest. Aminek oka csakis a felhasználók bővebb köre lehet. Ezt megerősíti az Európára talált lakossági-vízfogyasztás jóval-szerényebb 44 m³/év/fő adata is[26], amiből adódik hogy az ipari/egyéb-célú hányad átlagosan a teljes-vízhasználat 64%-a; valamint az USA lakossági-adata[27] (ami ha összesimítható az Észak Amerikai totál-vízfogyasztás adatával, akkor 66% fölötti egyéb-részesedést jelez – aminek nem-jelentéktelen része az ottani-élet részét képező privát úszómedencék vízigénye).

Mindez jelzi, mennyire fontos lenne az ipari-kibocsátások érdemi-kontrollja, hiszen mind a váratlan mind az ismeretlen szennyezők onnan érkeznek.

Ezen az alapon joggal feltételezhető, hogy a Kecskeméti-adat mögött is kisebb lakossági-hozzájárulás húzódik meg[28]. Mindezek mellett is, összehasonlításban megdöbbentően alacsony a Dégen vitt Vízgazdai-háztartás vízfelhasználása. Amely „rejtély” mögött jószerivel semmi más nem áll mint [a száraz-toalett 3.nemzedéke használata következtében] a WC-vízöblítések elmaradása (ami cirka 30-35%-át teszi ki a „normális” életvitel vízfogyasztásának). – És aminek következményeként az előálló (ürülék-mentes) használtvíz nem igényel különösebb kezelést; akár összegyűjtésbe kerülne akár egyedi-elbocsátásra [a talajba – mint már említettük, és ami egybeesik az eseti gyakorlattal]. Részint amiatt mert a szürkevíz ürülék-hiányában nem fertőző, részint pedig azért mert a talaj-felé vezetve nem szükséges a benne-maradó NPK (és egyéb) tápelemek/tápanyagok leválasztásával erőlködni, hiszen ott mindezek szolgálatot látnak el.

9.Táblázat:   Globális átlagos-vízhasználati mutatók (m³/év/fő)

4.) Az iszap problematikája

Jeleztük már, hogy a szennyvíziszap célzatosan leghasznosabb elhelyezése a talajokon van, az agrárium segítésére a talaj termőerejének az emeléséhez[29] – amúgy ez a (racionális) felhasználás önként adódik az iszapban levő tápelemek és a talajhumusz-szint emelésében szerepet-kapó megannyi (még elemésztetlen) szénvázas-vegyület jelenléte okán.

Sajnos, ezt a könnyen-emészthető rációt is felülírja az átgondolatlan vak-mohóság: a szennyvíziszap (és utó-termékei) energetikai-célú elégetése mind-nagyobb mértéket ölt világszerte. Hiába a ref.15a)-ban megbúvó ésszerű javallat:

„fontos lenne az is, hogy a növényi melléktermékekkel kivitt tápanyagok (eltüzelés helyett) minél nagyobb arányban visszakerüljenek a talajba”

És pusztába-kiáltott szó a tágabb-kontextusokat is megvilágító intés[30]:

„Minden egyes beavatkozás az ökológiai rendszerbe: talajművelés, taposás, talajvízszínt emelkedés, süllyedés, stb., a mikróbaközösségek katasztrófájához vezet. Anélkül eszközlünk bolygó léptékű beavatkozást az ökológiai rendszerekbe, hogy tisztába lennénk az egyes alrendszerekben, s azok között megvalósuló történésekkel. Ilyen bátorságra csak a tudatlanság jogosíthat fel bennünket! Általánosságban azt az ítéletet is kimondhatjuk, hogy a biomassza elégetésével az ökológiai rendszerek megújulását lehetővé tévő tápanyagot füstöljük el, azért hogy kielégítsük féktelen energiaéhségünket. Nézetem szerint a biomassza elégetésénél nagyobb csapást még nem mért az ember saját magára, hiszen most rúgja ki maga alól a táplálékpiramis alapköveit.”

A legésszerűbb-elhelyezhetőséget korlátozó tényezők kétfelől erednek. Az egyik mögött a törvények papír-erődje áll őrt, amely önkényes-szövegalkotással a természeti-törvényeket és a valóságot egyaránt felülírva a lehetőségeket ott akadályozza ahol azok éppenhogy értelemszerűek – amely illetéktelen-beavatkozást az Alaptörvény vonatkozó-tétele[31] miatt is illegitimnek kellene tekinteni és egyszer s mindenkorra érvényteleníteni lenne szükséges, tiszta-helyzetet teremtve ezáltal mind a racionális-tevékenységéknek mind az új-felismerések alkalmazásba-vonhatóságának. A másik-tényező az iszap-képzés technológiájából adódik. Mivel a törvényi-jellegű ellehetetlenítések feloldása mások hatásköre, így (túl az észlelésükön, feltárásukon és megvilágításukon) a továbbiakban a technológiai-eredetű következményeket igyekszünk egyértelműsíteni. Ebben a kontextusban a legelső-lépés annak átlátása, miszerint a primer szennyvíziszap [SzvI] és annak biogáz-termelés utáni maradéka [BGI] összetételében és tulajdonságaiban is alaposan eltér egymástól. Ennek a megtapogatásához a Kecskeméti BGI mellé sorakoztatunk egy USA[32], egy német[33] és egy japán[34] közlemény SzvI-paramétereit.

4.1.) Primer szennyvíziszapok összehasonlítása

4.1.1) Az USA szennyvíziszap-jellemzői kapcsán megejthető kijelentések elé a ref.32 Reportból szedett adatokat a 10.Táblázatban láttatjuk.

10.Táblázat:   Ref.31 Table 5. és Table 8. adataiból

* TIC + TOC összegeként [Table 8.];   **Totális [HF] feltárással;
Ismétlések maximális eltérése [Table 4. Relative percent difference]: a) <10%, b) <20%

Mielőtt bármi kémiai-jellegű következtetésbe fognánk, célszerű némi ellenőrzést végezni az adatok használhatóságát illetően. Ehhez támaszkodni fogunk az alábbi tételekre:

Anyag-mérleg vizsgálódás:

Mivel minden valós-minta összes-komponense 100%-ot kell adjon, az 1.Tétel értelmében ez az átlagértékkel-reprezentált mintára is igaz kell legyen. Ez az érték azonban a 10.Táblázat 2.sorából csupán 76,6%-nak adódik [TOC kihagyásával, hiszen az már benne van a C tartalomban]. A pontosítás élesítése végett idevettük még a Table 7-ből kideríthető 0,78% Na és Mg tartalmat (amivel mint Mg számolunk), ezzel a 11.Táblázat 2.sora „rész-Ʃ” adata 77,37%-ra alakul – ám még ez is messze esik a kívánt 100%-tól. Életszerű ugyanakkor a feltételezés, hogy néhány komponens jelenléti-formájához járul még O atom – a 10.Táblázat O=19,64% adatán felül. Mivel a Report Table 3-ban leírt O meghatározás[35] kémiai-háttere tisztázatlan, többféle kimenetel lehetőségét szükséges számba venni.

i) Egyik lehetőség szerinti kalkulációt adja a 11.Táblázat „jelenléti-forma O-additívja” sora, amelyben az N és az S nem szerepel (feltesszük hogy azok redukált-formákban vannak jelen: NH₃, aminok, szulfidok). Az így adódó totál=96% értéket már megfelelőnek is vehetnénk a 10.Táblázatnál említett ismételhetőségi-hiba nagysága okán.

ii) További-korrekciót jelenthet a [technológiai] Fe és Al által bevitt Cl-tartalom^u [feltéve hogy ezen felül nincs érdemleges Fe/Al tartalma az iszapnak], (esetlegesen csökkentve a foszfát-csapadékba kötött hányadaikkal – amik O tartalma már szerepel P alatt). Ha tehát nem hanyagoljuk el a Fe/Al-val bevitt klorid-tartalmat, akkor totál=105,6% adódik. – ami meg már kissé magas érték.

u Amennyiben Fe/Al-szulfát a P-mentesítő ágens, úgy a számítások
kissé másképp alakulnak – ideértve a (redukáltnak feltételezett) S szerepét is.

iii) Ha a ref.35 szerinti O meghatározás a magas-hőmérséklet miatt a Ca és Mg karbonátok CO₂ vesztésével jár akkor ennyi (anorganikus) O már [akaratlanul] beleméretett a 19,64% O tartalomba, így az extra O hozzájárulás már csupán az oxid-formából adódhat, miáltal totál=101% adódik [ld. a táblázat alternatív-forma O additívja sorát].

iv) Ha viszont fémmé-redukálódással is kell számolni, akkor totál=98,68%-ra esik vissza.

v) N.B.: A jelzett-körülmények mellett megtörténhet a SiO₂ és a foszfát Si ill. P elemekké redukciója is (kérdés: milyen hányadban?); teljes-redukciókor totál=87% – ami már karcolja a hibahatárt.

11.Táblázat:   A totál-átlag% alakulása szükséges/lehetséges korrekciók eredményeként

Fentiekből levonható, hogy bár értelemszerű kiegészítésekkel és feltételezésekkel élve „szenzációs” számítási-megfelelés produkálható, mégis biztosabb-lábakon állna minden, ha pozitív mérés és indikáció lenne a kloridot és a termikus-redukciót illetően. Utóbbira ugyan lelhető indirekt-bizonyíték arra hogy nem lehet teljes, ugyanis a 10.Táblázat maximum sorában a Si és O értékek nincsenek összhangban. 100 gramm minta esetén ugyanis 43,5g SiO₂ [azaz 1,55mól Si] tartalom mellé 2*16*1,55=49,7g O kellene járuljon, ám az O mennyiség jelzett-maximuma ennél jóval kevesebb: 29,3g. Emiatt életszerűnek megállapítás hogy vagy a) iv) és v) nem lép fel ill. korlátozott-mértékű az alkalmazott (Modified EPA Method 440) meghatározás során; vagy b) (jobb híján) a 10.Táblázat O értékeit organikus-O tartalomnak vehetjük. Az viszont mérlegelésre szorulhat, hogy a maximális (43,5g) Si tartalommal bíró minta – melynek ekként a SiO₂ tartalma 93,2% – vajon mitől szennyvíziszap.

Összetétel-valószínűség:

További teszt lehet az adatok jóságának az ellenőrzésére az organikus-összetevők [OM] arányainak a vizsgálata. Evidenciának vehető hogy vízmentes-mintában a H-tartalom csakis organikus-tartalomhoz kötődhet [NH₃ és sói kivételével]. A 10.Táblázati O-tartalomról pedig épp az imént mutattuk ki hogy nagy-valószínűséggel organikus O-tartalmat jelöl. Az organikus C‑tartalomhoz [TOC] hozzávéve az N-tartalmat (ami a szennyvíztisztítás anaerob zárólépése következtében redukált-formákat fed: NH₃ [anorg.]; -NH₂ etc. [organikus]) e négy kémiai-elem 10.Táblázatból vett %-adatai mólra átszámított értékeit szemlélteti a 12.Táblázat, amiből a számítható reprezentatív sztöchiometriai-viszonyok az utolsó 3 sor szerintiek:

12.Táblázat:   Az USA SzvI OM-tartalma sztöchiometriai képe

Mivel mind az átlag mind a max mintákban a H/C arány a paraffinokra [C_nH_2n+2] jellemző maximális 2 és a minimálisan-elvárt 1 érték^u közé esik (1,58 ill. 1,76), valamint az O/C arány az oxigénben-gazdag szénhidrátokra [C_nH_2n-2O_n-1] jellemző ~1-nél alacsonyabb (0,5 ill. 0,48), mindkét sztöchiometriához létezhet nemcsak számos egyedi molekulaszerkezet ami ennek megfelel, de mégtöbb olyan is amelyek elegye hozza a 12.Táblázatbeli C/H/O arányokat [szükség szerint organikus N-atommal is toldottan].

u Szénvázba-kötött egyedi C atomra H/C=0 abban az esetben áll, ha a vázképzésen felüli két vegyértéke olyan atomokkal ill. funkciós-csoportokkal van lekötve amelyekhez nem járul H-atom. Ennek lehetőségei:

i) sp³ hibridizációs-állapotban levő C-atomnak ehhez 2 db 1-vegyértékű
H-mentes funkciós-csoportra van szükség: ezek [egzotikumokat leszámítva]
a Hlg-atomok, -O–C kapcsolódások [ahol a C atomra i) – iii) vonatkozik],

ii) sp² hibridizációs-állapot esetén ez kétféleképpen lehetséges:
O és/vagy S atomok által keton [>C=O] ill. szulfoxid [>C=S] szerkezeti-elemekkel vagy anellált-aromás szerkezet belső C-atomjaként,

iii) sp hibridizációban erre poliacetilén ill. kumulén struktúra adna módot.

Kijelenthető ugyanakkor, hogy a min adatokban hiba kell legyen. A 12.Táblázat szerint ugyanis a 2,2 H tartalmú minta C tartalma legalábbis 10,5 [vagy nagyobb, merthogy a két minimum-érték nem feltétlenül azonos mintához tartozik]. Azonban H/C=2,2/10,5=0,21 jellegű minta csak akkor létezhetne, ha a mintát-alkotó vegyületekben túlnyomórészt az i)–iii) alatt vázolt C-atomok lennének. Ami viszont (emelt reaktivitás ill. pirolitikus-előzmények hiányában) kizárt.

4.1.2) A talált bizonytalanságok arra indíthatnak hogy nézzünk más források után is. Véletlen-e vagy a mi ügyetlenségünk, de nehezen akadtunk párhuzamosítható adatokra. Így alább Demirbas dolgozata[36] Table 2 adataira kényszerülünk támaszkodni – amik azonban nem a saját adatai (lévén a dolgozat review). – Meg kell említsük, hogy a közölt adatokat az általa megjelölt forrásokban nem sikerült fellelnünk; marad tehát az övé a téren a hitelesség felelőssége.

Ref.36 1% fölött jelzett komponenseit mutatja a 13.Táblázat, sajnos ezúttal is csupán min/max párosításban – ami nehezíti ugyan, de nem lehetetleníti el a következtetéseket. Sajnálatos de megállapítható (több-oldalról is): ez az adathalmaz is inkongruens.

Anyag-mérleg szerint:

A hamu 440 max-értéke ugyanis nem hozható paritásba az elemekre megadott adatokkal. Ahhoz ugyanis, hogy ehhez a maximális hamu-tartalomhoz juthassunk, a 7-16 sorszámú elemek mindegyikének a max-értékét szükséges vennünk [azzal a valószínűtlenítő-faktorral mintha ezen értékek egyazon-mintára vonatkoznának]. (Ref.36 Table 2 itt nem-mutatott minor-komponenseinek összessége 4 alatti, emiatt ezeket a részletező-számításoknál elhanyagoltuk.) Mivel H nem lehet a hamu része [az ammóniumsók illékonyak] (és N is legfeljebb NO₃ anionként – bár az [mint alább jelezni fogjuk] nem éli túl az izzítást), ezért a maximálisan-lehetséges hamu számolt-értékét a 7-16 sorszámú elemek max mennyiségei és a velük-járó sztöchiometrikus O és C inkrementumok [mint P’PO₄, S’SO₄, Fe’Fe₂O₃, Ca’CaCO₃, stb.] adják. Ezek együttese pedig a táblázatbeli max értékekre 153+182,6+12,4»348, míg [a sikeres P-lecsapatás egyszerűsített figyelembevételével] Fe és Al O-inkr értékei nélkül^u 312 – mindkét érték messze alatta a 440-nek.*

* A számadatokat (a könnyebb követhetőség érdekében) kerekítettük;
a számítások azonban a pontos-értékekkel történtek.

u Joggal feltehető hogy a jelentős-mennyiségű Fe és Al kation a P-leválasztás okán van jelen. A foszfátként lecsapódott Fe és Al viszont már nem ad extra O-inkr hozzájárulást, legfeljebb annak sztöchiometrikus feleslege: 4,48–2,9=1,58eérték. Ezzel pontosítva:

hamu=Ʃ[(7Æ16)]_max+(ƩO-inkr–Fe/Al_{korr.P-lecsapás})+ƩC-inkr=
= 153 + (182,6–(38+22)*(1–2,9/4,48) + 12,4 = 326

Bizonyos növekedést adhatna a hamu mennyiségének, ha az 1,58 eérték-nyi
Al/Fe az oxidnál nagyobb-mólsúlyú anionnal párban lenne jelen az izzítási-maradékban. Ebből a szempontból Cl, SO₄ és NO₃ anionok jöhetnének szóba – azzal a kiegészítő-megfontolással, miszerint bár ezen Fe/Al sók rendkívül vízoldékonyak, mégis számolni lehet velük az iszapban is, mivel a leválasztott nyersiszap víztartalma igencsak magas. Ekkor a következők mondhatók:

i) A Klorid esete kizárva, ugyanis ref.36 Table 2 adataiban Cl max-értéke mindössze 0,2 [ami kvázi-paritást tart Na 0,2 max értékével (mint szokványos NaCl kísérő)]

ii) Szulfátból csak 1,06 eérték áll rendelkezésre, tehát 1,58–1,06=0,62 eérték nitrátra még szükség lenne. Viszont ez a szulfát-mennyiség az S elem O-inkrementumaként már beszámíttatott, tehát nem növelő-tényező.

iii) Legnagyobb hozzájárulást az adna ha az egész 1,58 eérték-hez nitrát kísérő-ion járulna [és ennyi ki is telik a 3,5 N mól-egyenértékből (bár az organikus-N rovására menne)], ám ez amiatt nem lehetséges mert mind a Fe mind az Al nitrátja az izzítás hőfoka alatt már elbomlik[37] – éspedig oxiddá.

Megmutatjuk hogy a számolható hamu érték még ennél a 326 értéknél is kisebb. Az izzítás végtermékeiként a Ca, Mg, Ba, Zn, K karbonátok CO₂ vesztése okán ugyanis inkább oxidokkal kell számolnunk [ez egyébként az izzítási-hőfoktól függ]. Ekkor az állapot-hoz tartozó O-incr értékeket az oxid-hoz tartozó Ox értékekre kell cseréljük [ez 32,6 mínusz], és a karbonátok C-incr értékei is elhagyandók [ez 12,4 mínusz].

Végül, amennyiben azt a hipotetikus-esetet vesszük amikor a jelentős Fe/Al bevitel ellenére sincs (valamilyen oknál fogva) foszfát-lecsapódás (azaz minden P organikusan-kötötten marad – miáltal az izzításkor PO₄ helyett a hamuban inkább a kevesebb-súlyú P₂O₅ hozzájárulással kell számolni], úgy a Fe/Al SO₄ által lekötetlen 4,48–1,06=3,42 egyenértéke megint csak nitrát-anionnal eredményezne a hamura nézve nem-alulmérő adatot – ám már említtetett: a Fe/Al-nitrát izzításkor nem-stabil, oxiddá alakul (Ha mégis kitartanánk [ebben a viszonylatban] a nitrát feltételezése mellett, annak következményeként nem számolhatunk [a továbbiakban] érdemleges organikus N tartalommal.)

13.Táblázat:   SzvI jellemzés ref.36 alapján

Összetétel-valószínűség:

Az organikus-tartalom [OM] felől közelítve is inkongruitás áll fenn. A mennyiségi-oldal felől közelítve, az OM_max=592 mintában orgC_max=403 miatt org(O+H+N+[P+S])=592–403=189 kellene legalább legyen. Ahhoz hogy ez összejöhessen, ismét a max O/H/N+[P/S] mintákhoz célszerű fordulni [P és S komponensek közül azonban legalábbis P_max figyelmen kívül hagyható: valószínűtlen hogy eredménytelen lett volna a P-leválasztás]. Az O_max=219 mintában akkor maximális az orgO tartalom ha az anorgO tartalom minimális; azaz, ha ebben a mintában a [különféle oxigenált-formákban jelenlevő] 7-16 komponensek mindegyike [ami ezúttal is kevéssé valószínű] a min-tartalommal lenne jelen. A min értékekre számítható ƩO-inkr (a 13.Táblázatban jelölt állapot formákra [merthogy az O_max/min értékei mögött (a hamu tartalommal ellentétben) nem az izzítási-maradékok oxid-formái állnak]) 128, vagyis az orgO felső értéke 219–128=91. Ha most H és N max-mennyiségei mind organikus H és N lennének, akkor org(O+H+N)=91+46+49=186 lenne, szinte egyező a kívánatos 189 értékkel. Csakhogy ez vágyálom. Ugyanis épp a szennyvízipari-beavatkozás az, ami az orgN jelentős-hányadát anorgN komponensekké alakítja. A maradó orgN tartalom általánosságban ref.36 állítása szerint: A városi szennyvíziszapra jellemző C/N arány 40-70 körüli [„The MSS contains low nitrogen and has carbon to-nitrogen (C/N) ratios of around 40–70.”]. Ekkor viszont a következő a helyzet: Az anorgN jelenléti-formája NH₄ kation vagy NO₃ anion [a vitt technológiától függően]. Az NH₄ forma csökkenti az orgH értéket, míg az NO₃ forma az anorgO növekedésén keresztül csökkenti az orgO tartalmat; emiatt az org(O+H+N) értéke akkor a legnagyobb ha orgN maximális; azaz C/N=40 miatt orgN=403/40=10. Ha az anorgN=N_max–10=39 mennyiség NH₄ kationként van jelen, akkor ez 4*2,78=11 mól H-t köt le, amiből org(O+H+N)=91+(46–11)+10=136, míg NO₃ feltételezésekor a 128+(2,78*16*3)=261=anorgO>O_max=219 irrealitás állna elő.

De ezen túl is: ennyi NH₄ csak sóként megkötve lehet jelen (tartósan) az iszapban. Ekkor viszont maga mellé aniont kíván: ami nem lehet Cl [mennyisége kevés], sem PO₄ [lekötötte a Fe/Al], marad választéknak a SO₄ és a HCO₃ ill. CO₃. Ezek bármelyike az anorgO értékén keresztül csökkenti az orgO értékét…

Maradva a konszolidáltabbnak-tűnő org(O+H+N)=136 érték mellett – ami ekként az organikus elem-tartalmakra C|H|O|N=403|35|91|10 súly-arányokat fed [összegük (539) pedig megtévesztően-közelíti OM_max=592 értékét] – a sztöchiometrikus-arányokra C|H|O|N»47|49|8|1 áll. Amiben az O/C=0,17 rendkívül-alacsony aránnyal együtt-fellépő H/C=1,04 arány a fentebb már elmondottak következtében alaposan leredukálja a valószínűségét, hogy a szennyvizeket-jellemző molekuláris-struktúrák állhassanak mögötte.

4.1.3) Azt kiderítendő, hogy a fent-tárgyalt 2 eset adat-inkonzekvenciái vajon csupán a minta-összesítésből erednek-e, lássunk egy olyan adatbázist amely egyedi-telepek iszapjai összetételéről ad számot. A német forrásmunka [ref.33] 9 db (a-i) eltérő kapacitású [LE: lakos-egyenérték] és üzemeltetési-módú telep szennyvíz-iszapja számos-komponense precízen-definiált módszerekkel meghatározott mérési-értékeit prezentálja a 14.Táblázat.

14.Táblázat:   Egyedi SzvI jellemzők ref.33 alapján [g/kg szárazanyag]

Az máris kiviláglik, hogy az átlagértékek mögött rendkívüli-egyediségekkel kell számolni: Ld. az OM 260–800 tartományba széthúzódó értékeit, vagy akár Ca rendkívüli-ingadozásait; valamint hogy az átlagképzés rendkívüli összemosó-hatással bír, alig akad tényező aminek a szórása alacsony. Így:

·       11% a ƩC/OM származtatott-mennyiségre –
ahol viszont mindkét alap-tényező önálló szórása erőteljes,

·       5,9% arra az O, Si (stb.) mennyiségre,
amely mint méretlen tartalmilag alig konkretizálható
[az összes nem-mért elem, köztük a kulcsfontosságú O, a jelenlevő (nevesítetlen) anorganikus összetevőkben és organikus-alkotóként],

·       míg 12% P esetére – ami nemcsak az inputtól de a P-mentesítés módjaitól is befolyásolt. [B=biológiai, ill. a jelzett reagensekkel kémiai.]

A továbbiakban ki fog derülni hogy ez a kedvező-kép az első két esetben szertefoszlik, míg a harmadik esetben váratlan ugyan de messzemenő-következmény nélküli.

Ha pedig az egyedi iszapokat nézzük, bizonyos magyarázhatatlanságok még elemzés nélkül is szembetűnnek. Miként az i telep iszapja magas Al tartalma, holott a P-mentesítés ágense Fe-vegyület volt; valamint az f telep iszapja jelentékeny Fe tartalma holott a P-mentesítés NaAlO₂ bevetésével történt. Nem tulajdonítható ugyanakkor különlegesnek f alacsony Na tartalma a nagymennyiségben alkalmazott NaAlO₂ nyomát mutató 59 Al tartalom tükrében sem, mivel a Na megkötődése rendkívül-csekély az iszapban [amint ezt a hazai-adatok az 1. és 3.Táblázatokban is alátámasztják]. Szemben ezzel, a b c d és h iszapok magas Ca tartalma okszerű (ám nem-említett) beavatkozás nyomára utal, merthogy az input-forrásául szolgáló vizekben, mégha Németország egymástól-távoli területeiről is származnak, a Ca/Mg arány variálása nem lehet oly jelentős
mint amire a 14.Táblázat adatai utalnak.

Dacára a relatíve-sokféle komponens méretésének, bármiféle útbaigazító tényező ill. minőségi-jellemző kinyerése körülményes. Sem a TIC (amely segíthetne eldönteni a jelenlevő Ca állapotát) sem a TOC (ami az organikus H/C arányhoz lenne szükséges) nem ismeretes – egyebek mellett – így kényszerű feltételezések sorával lesz szükség alább élni 3 iszap-jellemző becsléséhez.

Az egyik jellemző a szervesanyag (OM) sztöchiometrikus org(H/C) aránya lehetne, ami már fentebb is hasznosnak bizonyult: org(H/C)>2 ugyanis kizárja hogy a kiindulási-adatok helyesek legyenek, org(H/C)£1 értéke pedig valószerűtlenné teszi az iszap kémiai-természetét ill. természetes-származását. Képzéséhez ezen összefüggések segítenek: X=C, H, N atomokra orgX=X–anorgX [ahol orgC=TOC és anorgC=TIC akronimmal ismeretes]. Reduktív [R] anaerob technológia esetén anorgH=4*anorgN/14 [az NH₄-ion tartalom miatt]; TIC pedig a HCO₃ ill. CO₃ anionok jelenlétéből adódhat – amik a Ca (Mg, Ba) kationok feltételezhető^u kísérői: ekkor TIC_max=12*Ca/40 (CaCO₃ esetére).

u Mennyiségeik pontosítását [CaCO₃-ra] a 14.Táblázat 15.sora mutatja, ezen meggondolás alapján: Mivel a Fe+Al minden telepen sztöchiometrikus-fölöslegben van P-hez képest, a lehetséges CaCO₃ mennyiségét (Ca)₃(PO₄)₂ nem csökkenti, legfeljebb a szintén kevéssé-vízoldékony CaSO₄. Így az aktuális TIC számításhoz szükséges Ca számolható a Ca és S moláris-adataiból.

Ha mindezen túl élünk a TOC/orgN=40 feltétellel is, akkor az a-i iszapok org(H/C)-jellemzői számolt-értékeit aerob [Ox] és anaerob [R] folyamatvezetés iszapjaira a 15.Táblázat szemlélteti:

15.Táblázat:   org(H/C) teszt ref.33 egyedi SzvI értékei alapján

A 15.Táblázat szerint az org(H/C)<2 feltételnek inkább az (oldékonyság szerint valószínűtlen) R&Cl és a (pH szerint valószínűtlen) R/Ox&OH^u adat-sorok felelnek meg, semmint a (kémiailag valószínű) R&CO₃ adatsor.

u Utolsó mentsvárként a kalciumot Ca(OH)₂ formában is képzelhetjük [ld. 4. és 5. sor] – bár ez mégkevésbé valószerű mint a 3. eset, merthogy a mész-lúg az iszap pH értékét 10–12-re is emelheti (ami meg ellentmond a gyakorlati-tapasztalatnak).

További megjegyzések:

Az Ox&CO₃ együttes org(H/C) értékei a 2. sorénál magasabbak lennének
(a képlet számlálójában orgH=H okán), így az esetet el is hagytuk.

Ha a TIC értékét Ca(HCO₃)₂ szerint vennénk, az csupán a 2. sort befolyásolná – előnytelenül.

A táblázatban mutatott értékeken alig módosít valamit ha a org(C/N)=70 feltétellel élnénk.

Másik jellemzőként vizsgáljuk meg az a-i iszapokra az org(C/O) sztöchiometrikus-viszonyt, amely hányados ritkán ill. alig lehet 1 fölötti értékű; a ~1 érték a szénhidrátokra jellemző. Így a vegyes-összetételű szervesanyag-tartalmú, azaz reális-iszapokra a hányados inkább 2 környékén kellene mozogjon – a túlmagas-érték viszont szénhidrogén-dominanciára utal. Ehhez képes ezen hányados az 1.–6. módok egyetlen esetére sem képes valószínűsíteni az a-i iszapok összetételét: ld. 16.Táblázat utolsó hat [azaz 7.–12.] sora. Még 7. esetén is két iszap csaknem szénhidrát, a 9.–12. esetekben pedig legalább két iszap szokatlanul oxigén-szegény.

De ez még nem minden. Amennyiben 3. tesztként az iszapminták SiO₂ [homok/agyag] tartalmát kívánnánk megbecsülni, akkor a 17.Táblázat adataihoz jutunk.

16.Táblázat:   org(C/O) teszt ref.33 egyedi SzvI értékei alapján

17.Táblázat:   SiO₂ teszt ref.33 egyedi SzvI értékei alapján

Ugyanis SiO₂=(O,Si,stb.)–orgO–anorgO [a 3Æ11 elemekre], ahol orgO értékei már ismertek a 16.Táblázatból, anorgO értékei pedig a következő-összetevőkből adódnak értelemszerűen a 17.Táblázat 1.–6. eseteire: PO₄+SO₄ [16*4*P/31+16*4*S/32]^u valamint a foszfát által lekötetlenül-maradó Fe+Al mennyisége oxidként [(Fe+Al–P)*16*3/2] minden esetre; CO₃ [CaCO₃ eseteire 16*3*Ca/40], NO₃ [Ox esetekre 16*3*anorgN/14 (figyelemmel arra hogy TIC=12*Ca/40 csak CaCO₃ esetében módosítja orgC értékét az org(C/N)=40 kifejezésben)], és (OH)₂ [5. és 6. esetekre 16*2*Ca/40] oxigén-tartalmak összegeiből. [Az Mg+K+Na kationok O-vonzatai csekélyebb-mennyiségeit elhanyagoltuk]. Itt viszont a negatív-értékek abszurditást jelentenek, amellett 3. és 4. eseteiben 20–30 dkg SiO₂ jelenléte az iszapban szintén rendkívül valószínűtlen.

u Ez a hozzájárulás pontosításkor csak annyival csökkenne amennyi S redukált-formában van jelen [szulfidként a szervesanyagban], merthogy a biológiai-foszforleválasztáskor is PO₄ a foszfor formája, csupán ekkor nem ionos hanem organikusan-kötött foszfát-észter.

Az elmondottak többoldalról is megvilágították, hogy a publikációkba-rögzült adatoknak sem lehet automatikusan hitelt adni. A (kideríthetetlen) hibákkal-terhelt adathalmazok ugyanakkor meghiúsítanak minden komolyabb/érdemi következtetési-igyekezetet.

4.1.4) Az akaratlan(?) elnagyolás metodikáját világítja meg a japán-forrásból [ref.34 Fig. 2] átemelt kép-részlet: 1.Ábra. A logritmikus-léptékű ordináta-tengely megengedő az eltérő-nagyságrendek képi-szemléltetéséhez, ugyanakkor összemossa az egyébként szignifikánsan-eltérő értékeket – ellentétben a táblázatba-rendezett számadatokkal, amik mindkét funkciót jól szolgálnák. Ekként a Fe/Ca/Al/S komponensek ikonokkal-jelzett [átlag(?)-]értékei 400–800%-os eltérésekről vallhatnának [bár ezek mindegyike „megengedhető” az eltérő-helyszínen eltérő-technológia indok okán (Fe/Al-klorid/szulfát; meszezés)], a Si képe azonban minősíthetetlen [ami mögött feltehetően inadekvát feltárási & meghatározási módszerek állnak].

1.Ábra:   „Összhang”-teremtő ábrázolásmód

4.2.) A Bácsvíz iszapjai kapcsán

A Bácsvíz – energia-racionalizálási megfontolások folyamatba-építésével – primer szennyvíz-iszapot gyakorlatilag nem is termel. Így a telepen képződő BGI minősítése a SzvI paramétereihez képest jelentős-kihívás, kiváltképp a külföldi SzvI-adatokon végzett fentebbi-elemzések tükrében. Emiatt célzatos-mintavétel történt 2025 májusában a BGI-fermentort tápláló SzvI anyagából is, az alábbi makro-paraméterek mérésével egybekötötten (18.Táblázat):

18.Táblázat:   Bácsvíz iszap-minták alapjellemzői

A folyamat jól-kézbentartottságára utal az évnyi-különbséggel képződött BGI nedvesség-tartalma állandósága, míg az input hosszútávú-egyenletessége tükre az izzítási-maradék % hibahatáron-belüli állandósága.

Ha (a korrektség szem-előtt tartásával) a Bácsvíz 2024 BGI izzítási-maradékán is elvégezzük az anyagmérleg-egyenleg-tesztet, a következőt kapjuk: Az 1.Táblázat komponenseinek az összegét képezzük az Iszap/Feltárt oszlop alapján, kivéve a ΣN tagot: 147g. Ez része a 2.Táblázat 3. és 4. sorából számolható 1 kg szárazanyagra vonatkoztatott 126*1000/280=450g izzítási-maradéknak. Mint ahogyan részei az alábbi mennyiségek is:

i) karbonátok Ca/Mg//Na/K/Zn kationok teljes-mennyiségeire (88,7g);

ii) oxigén a P & S tartalmakhoz SO₄ ill. PO₄ sztöchiometria alapján (62,7g)

[itt (a jobb egyezés érdekében) feltettük hogy a redukáló-közegű rothasztás folyamán
az S vesztesége (mint H₂S) minimális, és hogy a kén zöme maradt szulfát-alakban)];

iii) valamint (a sztöchiometriák figyelembevételével) az 552mmól PO₄ által lekötöttön felüli
940mmól Fe+Al együttes mennyiségéhez rendelhető anion.
Ez utóbbi akkor maximális ha egyöntetűen karbonát^u: 0,94*1,5*60=85g.

u Klorid nem lehet (bár erre nézve nem történt elemzés, mert a technológiai Fe/Al beadagolás szulfát-formákban történt), így marad a (szintén méretlen) karbonát – bár [vizes-oldatban] az Al-karbonát nem stabil, oxid-hidroxiddá alakul (ami valamivel kisebb-tömegű).

Ezek összege (383g) azonban 67g-val elmarad a kívánt 450g-tól – ami mögé egyetlen racionális magyarázat fér: a [feltáratlan & méretlen] Si/SiO₂. Mindazonáltal 67g homok/agyag könnyebben elképzelhető egy vegyes-szennyvíz eredetű mintában mint a 17.Táblázatból tolakodó 20–30 dkg.

Érdemes lenne tudni arról is valami konkrétabbat, hogy a SzvI BGI termékké alakítása miféle következményekkel járhatott. A biogáz-képződés általi mennyiségi-veszteség számítható abból, hogy az izzítási-maradékot adó anorganikus-komponensekre a fermentálás nincs hatással, azok nem tűnnek el. Így a 47,3g tömegű SzvI izzítási-maradéka azonos a belőle fermentálással készült X tömegű BGI izzítási-maradékával, vagyis 47,3*0,22=X*0,41; amiből X=25,4g. Tehát a fermentáció anyag-vesztesége 47,3–25,4=21,9g (ami 46%); ez az SzvI 36,9g szervesanyag-tartalmára számítva 59%.

Ha a szervesanyag-tartalom ezen-mértékű veszteségét a biogáz-termelés szokásos/ismert mutatói felől közelítjük, akkor egy kiegészítő-megállapítást kell tennünk.

A becsléshez szükséges ismeretek:

·     4–5,5% szárazanyag-tartalmú iszap köbmétere átlagban 14,8m³ biogázt ad[38],
ami összhangban van azzal a becsléssel miszerint 1 tonna (száraz) iszap
kb. 350m³ biogázt képes adni[39],

·     a keletkező biogázban a két fő-komponens részaránya 50-70% CH₄ és 30-50% CO₂.

Ezek alapján, 1kg 47,3 g/kg szárazanyag-tartalmú 2025 SzvI ref.38 értelmében képes 15 liter biogáz-termelésre [feltéve hogy ennek a híg-iszapnak a fajsúlya ~1]. Amiben ha (a leggyakoribb) CH₄/CO₂=60/40 arányt tételezünk fel, akkor az 9 liter CH₄ (0,367mól, 5,87g) és 6 liter CO₂ (0,245mól, 10,77g) összegeként 16,6g biogáz keletkezik. A veszteség-mértékére (a fermentációs-folyamatok sokrétűsége miatt) azonban ez rendkívül-áttételesen utalhat; korrektebb mérőszám a orgC-veszteség, ami tehát 0,367+0,245=0,612mól azaz 7,3 gramm. Ez viszont akkor sem hozható paritásba a 2025 SzvI 21,9g szervesanyag-veszteségével ha a lehetséges maximális
O-tartalmat rendelnénk hozzá a 7,3g organikus-szénhez.

Az eltérés abból nyerheti magyarázatát, hogy a fermentálás közbenső-termékeiből, az illékony-zsírsavakból, marad bőven a fermentációs-lében. Olyannyira, hogy újabb irányzatként az SzvI biogáz-célzatú fermentálását úgy alakítják hogy az inkább ezeket a nagyobb-fajlagos-értékű vegyületeket termelje.[40] Ez pedig figyelmeztet a fermentációs-lé elhelyezhetősége helyes megválasztására.

A fermentálás általi minőségi-átalakulás követése azonban lényegesen-nagyobb kihívás. A 18.Táblázat KOI értékei ehhez csepp a tengerben. Ráadásul, iszapok esetében számolni kell azokkal a tényezőkkel amik a különféle-vizek KOI mérésekor nem lépnek fel, de legalábbis elhanyagolhatók. Így a KOI alaposabb körbejárásakor[41] fény derült arra, hogy bizonyos molekula-szerkezetek a KOI-meghatározás szokásos ágenseivel szemben többé-kevésbé ellenállók; tehát amennyiben az oldatban a jelenlétükkel számolni kell, akkor a várható KOI érték kisebb lesz az elméletinél. De ennél is fontosabb következménnyel bír az a tény, hogy elméletileg is értelmezhető KOI-t csak az oldatba-került komponens képes adni[42]; ez pedig alapvetően korlátozza a KOI vizsgálati-területét – amibe az oldhatatlan-frakcióval is bíró iszapok nem tartoznak bele: a rajtuk végzett KOI procedúra eredménye önmagában kérdéses. Amint ezt alátámasztják a 18.Táblázat KOI értékei is.

A relatíve egyszerűen kivitelezhető KOI mérés népszerűsége egyébként azzal az előnnyel bír, hogy több információt ad mint a hasonló-bonyolultságú TOC mérés – önmagában. Illusztrálja ezt a ref.41-ből kölcsönzött példa is, ahol két azonos TOC tartalmú vegyület KOI értéke alaposan eltér, mégpedig a molekulák C+H vs. O tartalma különbségei miatt:

Oxálsav: (COOH)₂ + 1/2 O₂ —> 2 CO₂ + H₂O       KOI=1/2*32=16g O₂/mól

Etanol: C₂H₅OH + 3 O₂ —> 2 CO₂ + 3 H₂O       KOI=3*32=96g O₂/mól

Adott molekula teoretikus KOI értéke tehát rendkívül egyszerűen számolható, aminek a megfordítása is részben igaz: Adott KOI értékhez [limitált-választékú] összegképlet rendelhető. Megállapítható ekként, hogy ha a C/H/O atomokra korlátozódunk, akkor a (CH₂)n összegképletű paraffin-szerű vegyületek adnak fajlagosan maximális KOI értéket [14g (CH₂)n=1 egységre 32*3/2=48g O₂ a CH₂+3/2O₂=CO₂+H₂O egyenlet alapján; aholis KOI/„mól”=48/14=3,43], míg a (CH₂O)n szénhidrátok képezik praktikusan a másik végletet [30g (CH₂O)n=1 egység KOI értéke 32g O₂ a CH₂O+O₂=CO₂+H₂O egyenlet alapján; aholis KOI/„mól”=32/30=1,067].

N.B.: A vízoldékony dimer-szénhidrátra (szacharóz: C₁₂H₂₂O₁₁) a hányados már 1,12, míg a már nem-vízoldékony n=10 oligomerre 1,18.

A 2025 SzvI mintára adódó KOI/anyag=795/780=1,02 alapján az iszap egésze a szénhidrátoknál is magasabb oxigén-tartalommal kellene bírjon, ami rendkívül-speciális követelmény lenne.
A 2025 BGI mintára a 744/590=1,26 hányados már megengedőbb, bár nem sokkal. Ha élünk a jogos feltételezéssel miszerint legalábbis a primer-szennyvíziszap OM-tartalma szénhidrátok-proteinek-zsírok elegye, akkor a KOI/anyag hányados valahol 1,5 körül ill. fölötte lenne reális. Ennyi bizonytalanság viszont már elég indíték arra hogy célszerűbb lenne inkább invesztálni az elem-analízisbe [végülis Pregl 1923-as Kémiai Nobel-díja nem érdem nélküli] a C/H/O egzakt-arányainak ismeretéhez, s ha egyéb szerkezeti-információra is szükség lenne akkor a Terra Preta kutatásban[43] már bizonyított ¹³C-NMR is rendelkezésre áll.

4.3.) Az iszapok minősítése körül

Annak kiderítésére hogy egy „iszap” mennyire lehet hasznos az agrár-felhasználásban, az elmélet síkján 2 tényező összehangolt-értelmezése lenne szükséges: az egyik az általa kínált potenciális tápelem-tartalom, a másik az iszap OM tartalmához kapcsolódik. Ez utóbbi tényező rendkívül komplex, sematikusan a következő összetevőkre bontható:

i) Az OM egy része direkt-táplálékforrás: fogyasztása megoszlik a talajlakó-mikrobiom
és a növények közt – amik hiányában geológiai & meteorológiai tényezők által asszisztált lebomlás e komponensek sorsa.

ii) A maradó rész [ideértve a mikrobiom által már „ízetlenre” átalakítottat, valamint az általuk elfogyasztott rész nyomán képződött ürülékük azon összetevőit amik már nem mennek eledel-számba a mikrobiom semelyik résztvevőjének] (esetleges további kémiai-kölcsönhatások és fizikális-kohéziók összedolgozásaként) viszonylag stabil humuszt képez.[44]

iii) A képződött humusz táplálkozás-közvetítő funkcióját a ligandumaival tölti be, amikkel kelát-kötésekbe befogja a [növényzet építkezéséhez szükséges] (jelenlevő/feltáródott) mezo- és mikro-elem kationokat, szükség-szerint megköti/tározza azokat, és igény szerint elengedi [a növény rendelkezésére bocsátja].[45]

Az OM i) általi veszteségeinek ismeretéhez nincs általános kulcs, ezért a hasznosság megítéléséhez egyelőre felső-becslést [zéró-veszteséget] fogunk alkalmazni, mintha csak az iszap OM teljes-mennyisége humuszként szolgálna. A iii) alatt leírt funkció minősítéséhez azonban szükség lenne a humusz kelációs-kapacitása ismeretére – ami viszont az adott humusz funkciós-csoportjai számától és térbeli-eloszlásától függ. Alkalmazzunk itt is első-lépésben felső-becslést. Maximális kelációs-kapacitás akkor áll elő ha minden C-atom hordoz funkciós-csoportot^u: hiszen számuk ekkor maximális, ráadásul mindegyiknek van szomszédja: amivel együtt kétfogú ligandumot alkot, alkalmasat 5/6 tagú kelát-gyűrűbe fogva rögzíteni az adott kationt.

u Természetes szénvázas-vegyületek [nem-terminális] C-atomjai egyet képesek hordozni.

Ilyen vegyületek a szénhidrátok (amikben az összes funkciós-csoport donor-atomja az O atom). A kelációs-kapacitás felső-becsléséhez tehát ismeret lenne szükséges arról, hogy a [C₆H₁₀O₅]n oligomerek monomerenként hány kelációt képesek adott kationra biztosítani.

2.Ábra:   Szénhidrát-oligomer szerkezet – feltételezett kelációkkal

A 2.Ábrával szemléltetett szerkezet ugyan elvileg megengedné hogy egy monomer-egység akár két (5-tagú) kelát-gyűrűvel is szolgáljon, de nézzünk utána a valóság konkrétumának is. E kutakodás során meghökkentő volt szembesülni azzal a 2001-es kijelentéssel, mely szerint „tudomásunk szerint a D-glükóz, mint a legfontosabb monoszacharid, egyetlen átmenetifém-komplexét sem jellemezték szerkezetileg.”[46] – miközben a carbohydrate metal complexes korábbi szakirodalma is számában túltengő. Emiatt a következő válogatás konkrét-eredményeire támaszkodunk:

1) KCl és D-glükóz kölcsönhatásaképp KCl*2(C₆H₁₂O₆)₂ összetételt sikerült
2019-ben megállapítani[47],

2) Szintén 2:1 a monomer/kation mólarányt diagnosztizáltak
az alábbi szerkezeti-elrendeződésekben[48],

3.Ábra:   Szerkezetek ref.48 alól

3) Ca esetén viszont akár 4:1 is lehet a monomer/kation arány[49]: ld. 4.Ábra.

4.Ábra:   Lágyszárúak merevítése lineáris-poliszacharidok Ca-kelátjai által

Irányadónak véve a 2:1 megkötési-arányt, 1kg 100% szénhidrát-összetételű „humusz” maximális kation-tározó kapacitása ekként (a C₆H₁₀O₅ 162 mólsúlya figyelembevételével) 0,5*1000/162»3,1mól.

Lássuk mi következik ebből – azon a példán keresztül ahol 3% humusztartalmú talajon kukorica nevelődik. A [takarmány]kukorica szokásos területigénye (60ezer tő/ha esetén) 0,167m²/tő, ahol a gyökérzet zöme a talaj felső 60cm rétegéből gazdálkodik. Ekként 1 tő kukorica táplálásában 0,167*0,6=0,1m³ talaj humusztartalma vesz részt – ami a talaj/humusz fajsúlyai és a víztartalmak átlagában ~3kg nettó humusznak felelhet meg.

Az ettől való jelentősebb eltérés faktorával tetszés-szerint utó-korrigálhatók az alábbi számítások, anélkül hogy a drasztikus kvalitatív-különbségekre vonatkozó következtetések csorbát szenvednének.

Ez tehát ~9mól maximális kelációs-kapacitást jelentene; azonban a valós-humusz (a szénhidrátokénál ritkásabb funkciós-csoportjaival) ennek felét-harmadát kínálhatja. Nézzük hát, hogyan épül fel ezen becsült kelációs-kapacitások közreműködésével 1 tő takarmány-kukorica anorganikum-tartalma –
ha tudnánk, mennyi is az.

Ezt az adatot – amit egy beérett kukoricatő gondos kiásását követő elégetés utáni súlymérésből közvetlenül megkaphatnánk – a szakirodalomból elég körülményes kibányászni. A csemege-kukorica növény egyes-alkotói súlyarányához[50] társított takarmány-kukorica adatok a hamutartalom-százalékaikkal[51] még kiegészítésre szorultak a mag hamu-tartalmával[52]; s miután az ezekből-kalkulálhatók hozzávetőleges-egyezést mutattak a letermett-kukorica növényi-maradékai energetikai-célú felhasználása hamutartalmával[53], annál maradhatunk hogy az átlagosan 2 kg súlyú kukoricatő ~120g hamut képez – amiben a kationok részesedése ~73g.

A fellelt irodalmi-adatok módot adnak arra is, hogy ezt a tömeg-mennyiséget mól-értékre konvertáljuk. Egy tőre a ~1,7kg tömegű szár+levél+csuhé, valamint a ~200g mag alapján [a ~100g csutka hiányzó-adataitól eltekintve] a 19.Táblázat és 20.Táblázat adataiból erre 17*0,128+2*0,018»2,2mól adódik. Mivel a beépített Si hányada jelentős, ám a jelenlegi-tudás szerint a felvételéhez nem bizonyított a kelációs-segédlet[54], így képezünk egy minimális mól-értéket is a Si/P/S mól-értékei elhagyásával is [bár a PO₄ anion humusz-közvetítése elképzelhető[55]]: ami 0,83mól.

19.Táblázat:   Elem-eloszlás a szár+levél+csuhé hamujában (ref.53)

20.Táblázat:   Elem-eloszlás a „White” kukorica-fajta szemtermése hamujában[56]

Tehát az 1 kukoricatő kineveléséhez adott 3kg humusz 9 uszkve 4 mól potenciális kelátjából legfeljebb 0,83mól foglalt a kukorica felépítéséhez. Ekkor a tenyészidő kb. 160 napja alatt az ebben-aktív kelát-centrumok 1-ízben ürülnek – és akár ugyanennyi idő áll rendelkezésre hogy feltöltődjenek. Amiből a következő megfigyelések adódnak:

a) A ritkásan sorrakerülő lépések egyfajta „meggondoltságot” sugallnak,
ami meg igen-precíz szelektivitást takarhat.
Ez a szelektivitás lehet az a tényező amely segít a növénynek abban,
hogy a genetikailag-determinált kívánalmaikkal összhangban történjen
a rendelkezésre-álló kation-választékból a felvétel, a szervezetbe-építés.

Szemben azzal, amikor műtrágya-dömpinggel találkozik a növény gyökere:
Ekkor a komoly-követelményeket támasztó közvetítői-lépés kiiktatódásával
a tápelem-felvétel természeti-kontrollja megszűnik.
[Ami így kvalitatív-alátámasztása Béres 1.) pont alatt említett sejtésének.]

b) Az időben-elhúzódó 0,83mól kation-forgalom azt jelenti
hogy a pillanatnyi szabad kation-koncentráció mindig rendkívül-alacsony.
Aminek egyenes-következménye a zéró-közeli kation-veszteség
– még heves zápor esetén is.

Szemben a kiadagolt és elfekvő műtrágya-dömpinggel:
itt zápor esetén érzékeny veszteség állhat be, amely másutt
(az el és bemosódások helyén) gond ill. környezeti-kár alakjában jelentkezik.

c) Tapasztalati-tény, hogy még az elgazosodó-terület is képes kinevelni a kukoricatövet. Ha az 1 tőre jutó gaz tömegét azonosnak vesszük a kukoricatőével, akkor a tenyész-terület humusza ehhez [a fenti feltételezéshez igazodva] 2*0,83=1,66 mól kelációs-kapacitást kell mozgósítson – amit megtehet [a 9 uszkve 4 mól mennyiségből];
sőt, még ilyenkor is bőven áll háttér-kapacitás rendelkezésre egyéb-feladatokra.

Arról, hogy ebből a háttér-kapacitásból vajon mennyi a különféle-kationokkal lekötött és mennyi a fogadóképes, számszerű-adat tudtunkkal nem ismeretes, valamint ezek funkciói is feltáratlanok.
Annyi bizonyos hogy kell szabad-helynek lennie, két okból is:

Részint mert a teljesen-betöltött állapot a humusz-szerkezet konformációs-flexibilitását is gátolja, ami megnehezíti ill. gátja lehet a befogott-kation
leadásának ill. cseréjének.

Ezt az állapotot idézheti elő a fokozott műtrágya-adagolás:
a kelációs-helyek totális-blokkolása után ha zajlanak is kation-cserék,
azok jobbára virtuális-eredményűek:

szabad-műtrágya kationja cserél helyet a már megkötött műtrágya-kationnal,

elszürkítve és egysíkúvá téve ezáltal a felvehető kation-kínálatot,

a szelektivitás nagyfokú leépülése mellett.

Részint pedig amiatt, mert az ásvány-feltáródással [amik fizikai-eróziók és a talaj-mikrobiom által kezdeményezettek ill. kiváltottak] felszabaduló mobilis-állapotba kerülő kationok befogásához szabad kelációs-helyek szükségesek.

Ami a részleteiben-ismeretlen funkcióknak kétségkívül
az egyik legfontosabbika lehet.

Joggal feltételezhető, hogy az ásványfeltáródás sebesége és volumene, a humusz kelációs-kapacitása és működési-intenzitása, valamint a terület vegetációjának a szükséges ásványi-elemekkel való ellátottsága egymáshoz igazodik: máskülönben vagy „forgalmi-dugó” vagy elapadás lépne fel az építkező-folyamatban.

Ezen ismeretek birtokában lehetőség nyílik arra hogy az iszapok hasznosságát az összetételük függvényében értékelhessük. Az iszap OM-tartalmát a fenti-megvilágításban potenciális-humusznak tekintjük, a rá-jellemző kelációs-kapacitással, míg az iszap ásványi-anyag tartalmát potenciális tápelem-készletnek. Ez a tápelem-készlet annyiban előnyösebb a jobbára vízoldékony műtrágyánál amennyivel kevésbé-oldékonyak a bennelevő-komponensek. És annyiban szokás rosszabbnak tekinteni, amennyiben rendszerint vannak a komponensek közt mérgező-hatású nehézfémek is.

Ez utóbbi tényező veszélyessége azonban rendszerint átgondolatlanul hangoztatott. Effélével ugyanis szinte minden talaj ásványi-tartalma hasonlóképp érintett, ám éppen a humusz hatalmas kelát-kapacitása az az eszköz amely hatékony-csapdaként működhet a kiszűrésükre ill. megfogásukhoz [kivált a polarizálhatóbb S/P funkciók (eredetük: emberi/állati ürülék) amik erős-szelektivitással bírnak a „nehézfémek” d-pályái iránt], legyen a mérgező-elemek forrása akár az elkerülhetetlen ásványi-feltáródás akár az iszappal-történt direkt-bevitel – hacsak a veszélyes-elemek mennyisége nem lép túl egy ésszerű mértéket.

De felmerül a kölcsönhatás kérdése is: az iszap jelentős ásványianyag-tartalma interaktivitása a kelációs-helyekkel csökkenti az iszap OM-humusza kelációs-potenciálját, ami ekként a humusz redukált működési-potenciálját eredményezheti. A számok tükrében:

A fentebb-érzékeltetett általános adat-megbízhatatlanság okán egyedül a Bácsvíz kielégítő-reprodukálhatóságú és a célnak elégségesen jellemzett iszap-adataira támaszkodva mutatjuk meg, hogy a jelenlegi művi-szennyvíztisztítás kényszerű-lépései az iszap agrár-alkalmazási minőségére nézve milyen következményekkel járnak [ld. 21.Táblázat].

A BGI (2024) termék 1 kg száraz-anyagában levő 550g OM [OM=IzV a 18.Táblázatból ;
ásványi-tartalom az 1.Táblázatból], ha a kukorica-termesztési példában a talaj-humuszt helyettesítjük vele, a keláció-képességre adott fentebbi-becslésekkel 3*0,55kg*3,1mól/kg=5,12mól kelációs-kapacitással rendelkezik, amennyiben az OM (felderítetlen szerkezete folytán) a cél érdekében a legkedvezőbb (szénhidrát-jellegű) szerkezetűnek tekintett – míg a reálisabb OM-szerkezethez társítható 1,38mól/kg kelációs-kapacitás esetén az 1 tő kukorica kinevelésére szánt 3kg BGI kelációs-kapacitása 3*0,55*1,38=2,28mól. Most kell számításba venni az iszap ásványi-anyag tartalmával létrejövő kölcsönhatást. A P-leválasztáshoz alkalmazott Fe+Al sztöchiometrikus-feleslege [számítható a 1.Táblázatból] 654+838–555=940mmól az OM kelációs-helyein rögzül – mégpedig igen-erősen: a rögzülés erősségét legdrasztikusabban ugyanis a kation töltés-nagysága szabja meg. A Fe/Al…OM interakciót emiatt a rövidség-kedvéért a lemérgezés szóval illetjük. Számolni lehet még azzal is, hogy az iszapban jelenlevő egyéb-kationok bizonyos-hányada szintén kelációs-helyekre pályázik, mivel a többfogú-ligandum mélyebb szabadenergia-szintet kínál a kationnak. Igy a jelentékeny-mennyiségű Ca, amiből a szulfát által [oldhatatlan CaSO₄ formában] le-nemkötött 1064–427=637mmól hányad ha nem magányra-ítélt oldhatatlan CaCO₃ akkor részt kér az üres kelációs-helyekből. A Ca kation +2 töltése okán ez a kötődés azonban jóval-gyengébb mint a +3 töltésű Fe/Al esetén létrejövő, így a Ca…OM interakcióból eredő kelációs-kapacitás csökkenést blokkolásnak nevezzük. 3kg BGI esetén a lemérgezéssel kieső kelációs-kapacitás 3*0,94=2,82mól, amihez járulhat még 3*0,637=1,9mól blokkolás. Ami annyit tesz, hogy irreális OM-szerkezet esetén nem marad elegendő üres kelációs-hely a kukorica-tő felneveléséhez ha mindkét effektus fellép [5,12–(2,82+1,9)=0,4mól a kívánatos ~0,83 mól-hoz képest], egyéb vitális-funkciókra pedig végképp semmi. Reálisabb OM-szerkezet esetén viszont totális diszfunkcionalitást indikál már a fölöslegben-adagolt Fe+Al általi lemérgeződés is: 2,28–2,82<0.

Ugyanezen mérőszámok a SzvI esetére kedvezőbbek, hiszen azonos-tömegű SzvI-termékben több OM-re kevesebb ásványianyag-hányad jut – ahol az elemek aránya ugyanaz mint a BGI-termékben, hiszen a fermentálás hatására az ásványianyagnak sem az összetétele sem a mennyisége nem változik. Így az 1kg SzvI szárazanyaga 780g OM-tartalmához járuló 220g ásványi-anyagban a nevesített elem-komponensek bármelyikének az abszolút-részesedése a BGI vs. SzvI ásványianyag-tartalma 220/450 hányadosával mint szorzóval képezhető. Amikből adódnak az értékelést adó kelációs-kapacitások: ld. 21.Táblázat. Ahonnan következik, hogy még a reális összetételű/szerkezetű OM-vel bíró SzvI termékben is marad a lemérgezés & blokkolás ellenére 3,23–(1,38+0,93)=0,92mól kelát-hely szabadon – ami ugyan elég arra amit az 1 tő kukorica felneveléséhez kalkuláltunk, ám azon az áron hogy az OM-humusz által egyéb-funkciókra és folyamatokra eközben nincs mód. Ez pedig kényelmetlen következmény.

21.Táblázat:   A kelációs-kapacitás alakulása az iszap jellegétól függően
(A működésre-fogható kelát-tartalom mögötti OM jellegére utalnak az a), b) c) párosítások.)

4.4.) Konklúziók és lehetőségek

Alkalmatlan lenne hát az agrár-feladatra a BGI? Fölösleges lehet a bajlódás a SzvI agrár-célú hasznosításával is? Lehetséges lenne hogy az iszap-termékek legjobb-indíttatású elhelyezése pusztán önámítás? Szerencsére nem ez a helyzet. Ugyanis mind a lemérgezés mind a blokkolás „múló tünet” – azonban a kilábalás lassú, éveken át tartó folyamat. Érzékeltetőül ehhez a talajba-dolgozott iszap-termékben a Fe-kelát eseti-megbomlása, amely 3 végkifejletre vezethet:

i) A [körülmények kedvező játékaként] kiszabadult Fe³⁺ kation felszívódik a növénybe
(ottani szerepkörét betöltendő), miáltal a növény épül
és az addig inaktív kelát-hely fogadóképessé válik a normál-feladatokra.

ii) A kiszabadult Fe³⁺ kation
– ha a környéken marad, és a növény aktuális Fe-igénye épp kielégített –
visszakötődik a legközelebbi szabad kelációs-helyre; azaz a mérgezés-foka marad.

iii) A kiszabadult és elvándorolt Fe³⁺ kation
– ha a növény nem csap le rá (mert a Fe-igénye épp alacsony) –
ásványosodik [a biológiai-feltárás reverz, kémiai-folyamataként];
aminek következményeként a mérgezés szintje csökken.

A Fe/Al előidézte humusz-mérgezés apadási-ütemét tehát a mondott-tényezők együttese határozza meg; amiből érthető hogy a blokkolás kisebb-hátulütő: a Ca²⁺ ion könnyebben is szabadul, és a növények Ca iránti igénye is határozottan-nagyobb. Mindazonáltal, amíg a humusz-anyag kelációs-helyei nem alkalmasak a normál-funkciók ellátására, addig ezen szennyvízipari humusz-pótlékok kevés hasznot hajtanak.

Ha pedig ezen regenerációs-idő alatt a kieső tápelem-közvetítő funkció pótlására anorganikus-műtrágya kerül alkalmazásra, akkor a látszólag-sikeres asszisztencia mellett zajlanak azok a káros-folyamatok amikről már szóltunk:

i) az elem-beépítés szelektív-voltának a visszaszorulása, ii) a talaj-mikrobiom dehidratációs-halála a talaj-nedvesség ionerősség-megnövekedése következtében, iii) amit a mikrobiom-hiányos humusz-bomlás követ/kísér.

Ez az időtartam kb. 6 évre becsült abban az 1993-ban elindított technológiai-kutatásban amely a Székesfehérvári (primer) szennyvíziszapból téglagyári-minőségű agyag adagolásával készít sikeresen „csernozjom-jellegű” talajt[57]. A folyamat elősegítésére a procedúra zöldhulladék-adagolással dolgozik – hasonlóan azokhoz a Bácsvízben is folyó kísérletekhez amik a fermentált BGI feljavítását célozzák. A Fehérvári-vállalkozás sikere nem-kismértékben az agyag-komponensen múlhat. Az agyagban lehet ugyanis a legkedvezőbb a sebessége a Fe/Al vissza-ásványosodásának, amit két tényező is indokol:

·     az ásványi-talajok között az agyagnak van fajlagosan messze a legnagyobb felülete,

·     az agyag szilikátjai szerkezeti-variabilitásai rendkívül-sokfélék [szemben a homok SiO₂ tartalmával].[58]

Mindazonáltal a 21.Táblázat adatai figyelmeztetők: a Naturális-humuszhoz képest mindkét szennyvízipari-termék jelentős hátránnyal bír. Az SzvI esetében a 6 évre rúgó regenerálódási-időszak kívánalmát a BGI termék azzal is tetézi, hogy össz-volumene a primer SzvI-termék töredéke, valamint tevőleges utó-feljavítást is kíván. A BGI-termékhez vezető fermentálási-lépés bevállalása kényszerére mentségül ugyanakkor ott van a ráció: az SzvI-termék képzéséhez szükséges jelentős energia zöme ekként belső-forrásból fedezhető.

Az egész elgondolás borul azonban akkor, ha a szennyvíz-KEZELÉSI eljárás energia-igénye minimális lenne, hát még ha az eljárás egyúttal a SzvI-terméknél minőségileg sokkalta-jobb Naturális-humuszt eredményezne. E fantazmagóriának is beillő hipotetikus kívánalmak és elvárások mindazonáltal azonnal teljesülnek, amint a KEZDETI peremfeltételeken a következő változás esik: Legyen különválasztott az ürülék-kezelés a víz-kezeléstől. (Ami a Vízgazda 1.főtétele [ld. ref.16])

Ebben az esetben az összegyűjtött használtvíz, mivel ürülék-mentes, nem fertőző: emiatt a tisztítási-kívánalma is jelentékenyen eltér a „komplett”-szennyvízétől. Olyannyira, hogy akár azonnal elbocsátható lenne. Érdemes azonban némi öntisztulási-időt hagyni neki, hogy a lefölözött-hab és a kiülepedő-részek által megkönnyebbedett víz ne okozhasson dugulást az elvezető-csőrendszerben. (A hab+üledék majd a humusz-képzés inputját szaporítja.) Ezek a beavatkozások a szokásos SzvI-termékhez vezető procedúra energia-igényének a töredékével végrehajthatók, így az energia-oldali kívánalom teljesülése egyértelmű. Hozzá kell tegyük, hogy ezen ürülékmentes szürkevízen amiatt sem kell essék egyéb-beavatkozás, mert a bennelevő szervesanyagok és anorganikumok státusza abban a pillanatban nem szennyező hanem tápanyag, mihelyst a desztináció nem az élővíz hanem a (termő)talaj: Lásd a 3.)4.) pont alatt már felmerült távlatos ám csupán próbaszerű nemzetközi elvárásokat és indikációkat is [ref.24; 8.Táblázat]. Az egyéb-beavatkozások szükségtelensége azzal az előnyel is bír, hogy ekkor nincs sem extra-anyagszükséglet, sem az ezek alkalmazása következtében fellépő mesterségesen-generált probléma – ami újabb elhárító-lépéseket kívánna.

A víz-használattól elválasztottan gyűjtött ürülékből pedig lemérgezetlen és blokkolatlan kelát-struktúrával bíró Naturális-komposzt képződik – merthogy ahhoz szükségtelen a Fe/Al adalékolás, nem igényli a meszezést sem, és okafogyott a polielektrolit-adagolás is a vízvesztés előmozdítására. (Miáltal megszűnnek ezek költségvonzatai is, nemkülönben az adagolásuk ellenőrzést-kívánó felügyelete.)
A kivitelezés bejáratott-gyakorlata szerint az érkező-ürülék:

a) A gyűjtőedényben vagy azonnal találkozik a (vegyes) növényi-hulladékkal:

[növényi-hulladék=alom] (ami a szag-effektus prompt megszűnését hozza[59]), amikoris egyfajta elő-komposztálás beindulásával lehet számolni;
ez az Alomszék elrendezés;
aminek minden vonzata (kertes-ingatlanon) családi-körben végezhető tevékenység],

b) vagy elszállítás után keverik hozzá:

Alomátitató-telep: közösségi-elrendezés;
(munkaerős szervezett beavatkozást kíván).

A pihentetett-keverék időnkénti nedvesség-kontrollján és a késztermék kitermelésén kívül ezekre az elrendezésekre is áll, hogy sem különösebb felügyeletet nem igényelnek sem jelentős energiát nem kívánnak.

Nagyvárosi-megoldásra feltehetően az az elrendezés emelhető a kivitelezhető-gyakorlatba ahol az Alomátitató-telepre csővezetéken érkezik a [minimális-vízzel tovaöblített] sűrű-ürülék.

És van a Vízgazdai-áttérésnek még egy váratlan, hihetetlenül-kedvező járulékos-hozadék is: Az ürülék+alom komposztálódása rendkívül-összetett és intenzív folyamatai során nemcsak a fertőzés-veszély elhárulás normál-kívánalma teljesül, de hatékonyan lebomlanak mindazok a xenobiotikumok [gyógyszer-maradékok és metabolitjaik az ürülékben, stb.] amelyek modern korunk életvitelének a velejárói[60], de amikkel nem képesek eredményesen megbirkózni a kísérleti-stádiumban levő rendkívül-költséges 4.-fázisú víztisztítási-módszerek^u – többek-között már azon áthághatatlan reakció-kinetikai ok miatt sem, mert az előző-lépésekkel már tisztított vízben a nagy-veszélyességű ám parányi-koncentrációban jelenlevő xenobiotikumok lebontására hatni-kívánó reagensek koncentrációja is csak minimális lehet [különben az eljárás újabb-szennyezők bevitelét eredményezi – ami előrevetíti az ilyen-irányú elképzelések kivédhetetlen ördögi-körét (circulus vicious)].

u Az un. 4. tisztítási-fokozat alkalmazásba-vonásának meg-megelevenedő kísérletei lenne a következő-lépés a (XX. század elején [akkor érthetően – visszatekintve sajnálatosan]) félresiklott-úton. A tárgykör átnézeti-képét adó ref.9 alatt jelzett dolgozat publikus és megtekinthető, csakúgy mint az abban-mondottak nyomán haladó és tömör összegzésüket adó kritika ref.60 4. lábjegyzete alatt. Erre az ötlettelen, agyon-technologizált, hihetetlenül-költséges útra lépni – főként a jelen-cikkben megtett feltárások és azok egyenes következményei megértése után – éppoly abszurditás lenne, mint az a tevékenység amely az adatelemzésekhez kényszerűen-kölcsönvett ref.33 dolgozat motivációja:

A németországi új szabályozás előírja, hogy a P visszanyerése a szennyvíziszapokból kötelező ha abban a P koncentrációja nagyobb mint 20g/kg. Miért? Mert az agrárcélú-felhasználás visszaszorulóban van [a szabályozások-tengerében fuldokló, pazarlásra-berendezkedett] Európában. Annyi azonban már dereng [a törvénykezők közösségében is] hogy a szennyvíz-feldolgozás mai-metodikájával együttjáró P-veszteség valahol a fenntarthatatlanságba fog torkollni. Ezért – mielőtt erőműveikben elégetnék ezt a biomasszát – előírják a foszfor kinyerését abból.

Arról, hogy ez a látszatra érdemes-indíttatású P-visszanyerés vajon mekkora erőfeszítést igényel, egyelőre senkinek nincs fogalma: Kutatások ezrei kell megelőzzék hogy valamire vergődjenek. S vajon miféle új reguláció születik majd, ha a keservekkel-kidolgozott visszanyerési-procedúra hatásfoka csak 40%-os?[61] Azon pedig gondolkodjon el aki még nem tette, hogy mi lészen a törvényileg-iniciált haladás gyümölcse, ha (a valamivel-sikeresebb primer-folyamatok eredményeként) az iszapok P-tartalma csupán 19,9g/kg-ra alakul?

Ezek tükrében lehet újragondolni a Vízgazdai-hozzáállást: a szennyvíziszap HELYETT az élelem-fogyasztásunkkal egyenértékű P+N tartalmú ürülék komposzt-formája vissza-származtatható a földekre, talajerő-javítás és tápelem-visszapótlás céljaira – ANÉLKÜL hogy bármit erőlködve vissza kellene nyerni belőle, és anélkül hogy az értékes biomassza humusz-építő/regeneráló tulajdonságaiból bármi is veszendőbe menne.

Merthogy: Az ürülék és a víz keveredése azon szimpla elképzelést szolgálja, hogy ezáltal az ürülék elszállítása automatikusan-megoldott. EZZEL a szállítási-nyereséggel áll szemben azután minden egyéb teendő és következmény súlya és terhe. A szétválasztás ezzel-szemben csupán egyetlen teherrel jár: a szállítás megszervezését szükséges (racionálisan) megoldani – azután minden a helyére kerül, minimális-teendőkkel és utó-következmények nélkül.

5.) Végkövetkeztetés

A jelenlegi szennyvízipari folyamatok és termékek rutinszerű-használatában észlelt hiányosságok tüzetes-vizsgálata – mint az észrevétlen K elherdálás, és a mélyebben-megbúvó előnytelen iszap-tulajdonságok – arra vezetett, hogy egy jelentős szerkezeti-átalakítással nemcsak ezek a problémák kapnának adekvát-kezelést, de az átalakításból további előnyök is származnának. Ezek az előnyök ugyan már korábban is deklaráltak voltak, ám jobbára inkább csak önálló entitásként. Jelen próbálkozás az első, amely a szennyvízipari-kontextusba helyezve vizsgálódik, és annak belső-konfliktusain keresztül jut el a kiutat-kínáló Vízgazda-rendszerig.

2025. augusztus 5.

Vissza a Tartalomra…

---

[1] Internetes-elérés: Eautarcie , http://www.eautarcie.org/hu/index.html

Könyv: Országh József: A Víz és Gazdája (2019, Ekvilibrium, ISBN 978-963-88213-7-9)

[2] Biokultúra 2002. jan-febr. XIII. évfolyam 1. szám p26, Kalló Gábor – Mucsi Gábor:
Megfulladunk-e a szennyünkben vagy a hazai technológiával megmutatjuk a világnak
mire vagyunk képesek.

[3] Országh József: Az egybehangolt víz- és életanyag gazdálkodás, Hírcsatorna (MASZESZ) 2019/1 szám 14-27pp (https://flipbook.zsirafkreativ.hu/2zsirfKft/maszesz-hircsatorna-2019-1/ )

[4] TALAJTAN [321-382pp UVGK] IV.)A.)6.) pontja alatt
(online: https://utazasokavizgazdakorul.blogspot.com/p/talajtan.html), valamint A Tudomány Béresei (online: https://utazasokavizgazdakorul.blogspot.com/p/a-tudomany-beresei.html)

[5] A parabola részét képezte a 2017-ben elhangzott előadásnak; lenyomata: SUMMA 9.)b) pont alatt
(online: https://szennyviztisztitas.blogspot.hu/p/summa.html )

[6] Pontosabban: a 30^oC hőmérsékleten optimálisnak mondott folyamat sebessége minden 7^oC csökkenéssel hozzávetőlegesen feleződik.

forrás: Környezetmérnöki Tudástár 10. kötet, Vízgazdálkodás - szennyvíztisztítás Szerkesztő:
Dr. Kárpáti Árpád (Pannon Egyetem – Környezetmérnöki Intézet, 3. bővített kiadás 2011 Veszprém, ISBN: 978-615-5044-35-9) 76p (https://tudastar.mk.uni-pannon.hu/anyagok/10-szennyviz-2011.pdf )

Emiatt a tartózkodási-időt hidegben jelentékenyen meg kellene növelni, ami azonban a műtárgy-térfogat fix mérete és az input-volumen viszonylagos-állandósága okán lehetetlen. Azaz, a hideg-évszakban a szükséges-mértékű nitrifikáció távolról sem realizálható.

[7] Ld. 28/2004. (XII. 25.) KvVM rendelet (https://net.jogtar.hu/jogszabaly?docid=a0400028.kvv )
1. számú melléklet 1. rész C) 4.

[8] Pl.: a) Tény-rögzítés a Jelentős Vízgazdálkodási Kérdések Vitaanyag-ban:
1.1 Szigetköz vízgyűjtő-gazdálkodási tervezési alegység, 2014 (https://vpf.vizugy.hu/reg/ovf/doc/1-1%20Szigetkoz%20alegyseg%20JVK%20vitaanyag%20(EDUVIZIG).pdf ) 14. oldal 3.6.:

„A Mosoni-Duna győri szakaszán rendszeresen visszatérő probléma, hogy a város csatornázottsága elavult, esőzések idején túlterhelt, ezért a városi egyesített rendszerű csatornákból esővízzel higított szennyvíz rendszeresen átemelésre kerül a Mosoni-Dunába. Mennyisége éves szinten eléri, esetenként meg is haladja a 200-500 ezer m³-t.”

b) Tényt követő korrigálási-célzat: a Dél-Pesti Szennyvíztisztítónál a korábbi „átvezetések” okán Záportározó-bővítésre került sor (https://www.fcsm.hu/sajtoszoba/hirek-informaciok/kapacitasbovito-beruhazas-indult-del-pesten-a-zaporvizek-tarozasara ), mely szerint:

„lehetőség lesz az első, legszennyezettebb csapadékhullámból 7000 m³ víz tározására a bővülő záporvíztározóban. Ha ennél több víz érkezik, azt közvetlenül le kell vezetni a Dunába…”

Figyelemreméltó az idézet 2. mondata, s ezzel-kapcsosan az alábbi számítás:

Ha 14km² olyan területen hull le 5mm zápor ahol a terület 90%-án van mód a talajba-elszivárgásra, akkor a fennmaradó 10% éppen 7000m³ esővízzel szaporítja meg a közcsatornázás vizeit. Budapest területe 525km², aminek kb. a harmadát hivatott ellátni a Dél-Pesti mű.

N.B.: A helyzet és a probléma a legfejlettebb-országokban is hasonló – ez tehát nem Budapest leminősítése; ez az uralkodó szennyvízipari-elgondolás stigmája.

[9] Magyar-nyelven hivatalos-közleményben Boros Tiborné ad számot erről (2 forrásmunka [feltehetőleg fordítás] alapján): VÍZGAZDÁLKODÁS ÉS SZENNYVIZEK címmel (https://dokutar.omikk.bme.hu/collections/mgi_fulltext/Kornyezet/2006/07/0707.pdf),
amelynek kivonatos-elemzését kínálja Drogok: Ártalmatlanítás [291-312pp UVGK] 4. lábjegyzete.

Korábbi indikációkkal szolgálnak a Takarás [173-192pp Sz&V] cikk IV.D) pontja alattiak,
ott-citált nemzetközi-publikációk eredményeivel ill. megállapításaival összhangban.

[10] A lehetőségek körbejárását adja: Kacprzak, M., Neczaj, E., Fijałkowski, K., Grobelak, A., Grosser, A., Worwag, M., … Singh, B. R. (2017). Sewage sludge disposal strategies for sustainable development. Environmental Research, 156, 39–46pp. doi:10.1016/j.envres.2017.03.010 (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935117304322 )

[11] A Vízgazda összessége tömör bemutatása: Alapok [5-11pp Sz&V]
(online: https://szennyviztisztitas.blogspot.hu/p/alapok.html);
Részletesebben-kibontott bevezetése a köztudatba pedig a ref.5 alatti írásban.

[12] a) Több éven keresztül rituális ellenőrző-mérések történtek néhány alap-paraméterre ,
Wessling és Bálint Analitika szolgáltató-laboratóriumok igénybevételével;

b) Összevetésben a DMRV Zrt. saját adataival: TREND [195-220pp Sz&V]
(online: https://szennyviztisztitas.blogspot.com/p/trend.html);

c) Diploma-munka alapja: Á. Huszár*, A. Zseni, B. Bakó-Dombi: Szürkevíz összetételének és házi szürkevíz tisztító rendszer hatékonyságának vizsgálata

https://dea.lib.unideb.hu/server/api/core/bitstreams/c5b6064b-ff15-4afa-b3bf-b26dbb2a5131/content ;

d) Fejérvíz szennyvízlaboratóriumi körbejárás
[Az 5.Táblázat ezen minden-ízében akkreditált ellenőrző-mérésekből merít.]

[13] A műtárgy pontos leírása és működése: Szürkevíz [51-79pp UVGK] IV.) pontja alatt
(online: https://utazasokavizgazdakorul.blogspot.com/p/szurkeviz.html)

[14] a) A talajterhelési-díj törvényi-szabályozásáról: T/Örvény [155-163pp Sz&V]
(online: https://szennyviztisztitas.blogspot.hu/p/torveny.html);

b) A komposzt-jellegű szennyvíziszap mezőgazdasági-elhelyezése törvényi-ellehetetlenítése kapcsán felmerült megfogalmazás: Hírcsatorna (Maszesz) 2016/5-6. szám 47p

„a szabályozások sűrűjében… a továbbiakban nem nélkülözhető
a jogszabályok betartásával kapcsolatos kompromisszumok lehetőségének keresése.”

[15] a) Gockler Lajos: Műtrágya- és szervestrágya-felhasználás hazánkban, Mezőgazdasági Technika, 2016. október, 2. táblázat (http://technika.gmgi.hu/uploads/termek_1068/mutragya__es_szervestragya_felhasznalas_hazankban_16_10.pdf )

b) Szécsy Orsolya: Összefüggések a műtrágyázás, a potenciálisan toxikus elemtartalom
és az enzimaktivitás között magyarországi talajokon
(Szent István Egyetem, Gödöllő 2016 , 10.14751/SZIE.2017.023), 1. táblázat
(https://real-phd.mtak.hu/1438/1/Szecsy_Orsolya_ertekezes_DOI.pdf )
[jellemző NPK megoszlás, kg/ha értékekkel]

[16] Azaz a Vízgazda-rendszer 4. és 5. főtételei szerinti (https://www.eautarcie.org/hu/02c.html#b )

[17] TMMG [229-242pp UVGK]; online: https://utazasokavizgazdakorul.blogspot.com/p/tmmg.html

[18] Tutor, L., Béres, A., Barczi, A., Horváth, M. K., & Géczi, G. (2024). Monitoring of Potassium Content in Wastewater Treatment Plants. Journal of Central European Green Innovation, 12(3), 38-48pp. (https://doi.org/10.33038/jcegi.6439), Figure 5.

[19] Sabolc Pap et.al. Pilot-scale phosphate recovery from wastewater to create a fertiliser product:
An integrated assessment of adsorbent performance and quality, Water Research, 228, Part B, 2023, 119369, ISSN 0043-1354, https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.119369 , Table 1.
(teljes: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135422013148?via%3Dihub )

[20] Wastewater treatment and use in agriculture – FAO irrigation and drainage paper 47, Wastewater characteristics and effluent quality parameters (https://www.fao.org/4/t0551e/t0551e03.htm ) Table 3.

[21] Al-Jasser, A. O. (2011). Saudi wastewater reuse standards for agricultural irrigation: Riyadh treatment plants effluent compliance. Journal of King Saud University - Engineering Sciences, 23(1), 1–8pp. doi:10.1016/j.jksues.2009.06.001 (A két legnagyobb-kapacitású telep jellemzői, Table 3. adataiból)

[22] Arienzo, M., Christen, E. W., Quayle, W., & Kumar, A. (2009). A review of the fate of potassium
in the soil–plant system after land application of wastewaters.
Journal of Hazardous Materials, 164(2-3), 415–422pp. doi:10.1016/j.jhazmat.2008.08.095

[23] Ligetvári Ferenc elképzelése és érvelése: Szennyvízzel is lehet öntözni? , Innotéka 2017. Júliusi számban (https://www.innoteka.hu/cikk/szennyvizzel_is_lehet_ontozni.1539.html )

[24] Qadir, M., Drechsel, P., Jiménez Cisneros, B., Kim, Y., Pramanik, A., Mehta, P., & Olaniyan, O. (2020). Global and regional potential of wastewater as a water, nutrient and energy source.
Natural Resources Forum, 44(1), 40–51pp. doi:10.1111/1477-8947.12187
(teljes: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111%2F1477-8947.12187 ) , Figure 4.

[25] Forsense (https://www.forsense.hu/vizfogyasztas-viztakarekossag-viztudatossag/ ) 1 táblázata 6. oszlopa adatsora (1990-2017 évek)

[26] ref.25 2. táblázata [forrás-megjelöléssel]

[27] https://www.aquasana.com/info/average-water-usage-in-the-united-states-pd.html 

[28] Ami becsülhető is a KSH adataiból (https://www.ksh.hu/stadat_files/kor/hu/kor0025.html ):
országos-átlagban az ipari/egyéb-részesedés 24,5% a 2023. évre.

[29] Padra István, Sütő Vilmos: Szennyvíziszaphasznosítás a mezőgazdaság szemszögéből nézve ,
Vízmű panoráma 2016/4 17-19pp
(https://epa.oszk.hu/04000/04052/00021/pdf/EPA04052_vizmu_panorama_2016_04_17-19.pdf)

[30] Gyulai Iván A biomassza-dilemma (https://mek.oszk.hu/09500/09589/09589.pdf ) 59p

[31] Magyarország Alaptörvénye SZABADSÁG ÉS FELELŐSSÉG X. cikk (2):
„Tudományos igazság kérdésében az állam nem jogosult dönteni”.
Azaz: ezt érintő jogszabályt sem hozhat, éspedig az ALAPVETÉS T) cikk (3) pontja értelmében:
„Jogszabály nem lehet ellentétes az Alaptörvénnyel.”

[32] Report on the Elemental Analyses of Samples from the Targeted National Sewage Sludge Survey
EPA 822-R-21-002 April 2021 (https://www.epa.gov/sites/default/files/2021-04/documents/tnsss-appendix-elemental-analyses-report.pdf )

[33] Sichler, T.C., Montag, D., Barjenbruch, M. et al. Variation of the element composition of municipal sewage sludges in the context of new regulations on phosphorus recovery in Germany.
Environ Sciences Europe 34:84 (2022). https://doi.org/10.1186/s12302-022-00658-4  (https://enveurope.springeropen.com/articles/10.1186/s12302-022-00658-4 )

[34] Chen, M., Oshita, K., Mahzoun, Y., Takaoka, M., Fukutani, S., & Shiota, K. (2021).
Survey of elemental composition in dewatered sludge in Japan.
Science of The Total Environment, 752, 141857. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.141857
(https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969720353869 )

[35] Modified EPA Method 440: A módszer részletes-leírását nem találtam.

A [ref.32] Report szerint a procedúra a minta grafit-kemencében végzett pirolízise1300^oC hőmérsékleten. Miáltal a kötött-oxigén CO₂-vé alakul (amit IR-elnyelése által kvantifikálnak). A bizonytalanság a gyártó által kifejezetten erre a célra tervezett analizátor-modulból és működéséből fakad.

[36] Demirbas, A., Taylan, O., & Kaya, D. (2016). Biogas production from municipal sewage sludge (MSS). Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 38(20), 3027–3033pp. doi:10.1080/15567036.2015.1124944
(teljes: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15567036.2015.1124944 )

[37] A Fe(NO₃)₃ már 205^oC-on Fe₂O₃-ra bomlik: Shaheen, W. M. (2007).
Thermal behaviour of pure and binary Fe(NO₃)₃·9H₂O and (NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O systems.
Materials Science and Engineering: A, 445-446, 113–121pp. doi:10.1016/j.msea.2006.09.007 (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S092150930601971X ) ;

az Al(NO₃)₃ pedig már 150^oC felett bomlik: https://chemister.ru/Databases/Chemdatabase/properties-en.php?dbid=1&id=348  

[38] Adam Masłoń: An Analysis of Sewage Sludge and Biogas Production at the Zamość WWTP, 291-298pp in Blikharskyy, Z., Koszelnik, P., & Mesaros, P. (Eds.). (2020). Proceedings of CEE 2019.
Lecture Notes in Civil Engineering. doi:10.1007/978-3-030-27011-7

[39] https://savethewater.org/biogas-production-from-sewage-sludge

[40] Liu, H., Wang, L., Zhang, X., Fu, B., Liu, H., Li, Y., & Lu, X. (2019). A viable approach for commercial VFAs production from sludge: Liquid fermentation in anaerobic dynamic membrane reactor.
Journal of Hazardous Materials, 365, 912-920pp. doi:10.1016/j.jhazmat.2018.11.082 (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389418311129 )

[41] The Science of CHEMICAL OXYGEN DEMAND, Technical Information Series, Booklet No. 9
By: Wayne Boyles, ©Hach Company, 1997 (online: https://cdn.brandfolder.io/7FYZVWYB
/as/v43nrpww8wcjj829wn25rwx/The_Science_of_Chemical_Oxygen_Demand.pdf )

[42] Emiatt is vált ketté a KOI vizsgálat a kémiailag értelmezhető SCOD [soluble KOI] és a pusztán adat-jellegű TCOD [total KOI] mérésekre. Ld. pl. a Grönroos, A., Kyllönen, H., Korpijärvi, K., Pirkonen, P., Paavola, T., Jokela, J., & Rintala, J. (2005). Ultrasound assisted method to increase soluble chemical oxygen demand (SCOD) of sewage sludge for digestion. Ultrasonics Sonochemistry, 12(1-2), 115–120pp. doi:10.1016/j.ultsonch.2004.05.012  dolgozatban, amely a SCOD emeléséhez az utltrahangos-beavatkozás hatékonyságát vizsgálta, bár a végcél nem a KOI tisztázása hanem a biogáz-kinyerés növelhetősége volt. (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1350417704001129 )

[43] Terra Preta (online: https://utazasokavizgazdakorul.blogspot.com/p/terra-preta.html)

[44] Bővebbet a TALAJTAN [321-382pp UVGK] IV.)C.) alatt.

[45] Részletesebben: TALAJTAN [321-382pp UVGK] IV.)B.)

[46] „to the best of our knowledge, up to now not a single transition metal complex of d-glucose,
as the most important monosaccharide, has been characterized structurally.”

Ld.: Klüfers, P., & Kunte, T. (2001). A Transition Metal Complex of D-Glucose.
Angewandte Chemie International Edition, 40(22), 4210–4212pp. doi:10.1002/1521-3773(20011119)40:22<4210::aid-anie4210>3.0.co;2-z (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29712081/ )

[47] Kang, X.-Y., Chang, Y.-D., Wang, J.-D., Yang, L.-M., Xu, Y.-Z., Zhao, G.-Z., … Wu, J.-G. (2019). Sugar-metal ion interaction: crystal structure and spectroscopic study of potassium chloride complex with D-glucose, KCl∙2C₆H₁₂O₆. Journal of Molecular Structure, 127671. doi:10.1016/j.molstruc.2019.127671 (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022286019317806 )

[48] Gyurcsik, B., & Nagy, L. (2000). Carbohydrates as ligands: coordination equilibria and structure
of the metal complexes. Coordination Chemistry Reviews, 203(1), 81–149pp. doi:10.1016/s0010-8545(99)00183-6 (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010854599001836 )

[49] Alekseev, Y. E., Garnovskii, A. D., & Zhdanov, Y. A. (1998). Complexes of natural carbohydrates with metal cations. Russian Chemical Reviews, 67(8), 649–669pp. doi:10.1070/rc1998v067n08abeh000343 (https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1998/rc/rc980649/unauth )

[50] Table 3. & 4. in Momtaz Isaak, Azmi Yahya, Muhammad Razif, Nazmi Mat: Physical and mechanical properties of sweet corn plant, AgricEngInt: CIGR Journal Open access at http://www.cigrjournal.org Vol. 22, No.4 December, 2020 141-150pp (https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/5306 )

[51] Table 2. in Lizotte, P.-L., Savoie, P., & De Champlain, A. (2015). Ash Content and Calorific Energy of Corn Stover Components in Eastern Canada. Energies, 8(6), 4827–4838pp. doi:10.3390/en8064827 (https://www.mdpi.com/1996-1073/8/6/4827 )

[52] Table 2.1 in Ibrahim, M., Sapuan, S., Zainudin, E., Zuhri, M. and Edhirej, A. 2019. 2. Corn (maize) – its fibers, polymers, composites, and applications: A review. In: Kumar, K. and Davim, J. ed. Biodegradable Composites: Materials, Manufacturing and Engineering. Berlin, Boston: De Gruyter, pp. 13-36. https://doi.org/10.1515/9783110603699-002
(https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.1515/9783110603699-002/html )

[53] Table 3. in Xiong, S., Öhman, M., Zhang, Y., & Lestander, T. (2010). Corn Stalk Ash Composition and Its Melting (Slagging) Behavior during Combustion. Energy & Fuels, 24(9), 4866–4871pp. doi:10.1021/ef1005995 (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ef1005995 )

[54] Ma, J. F., & Takahashi, E. (2002). Silicon uptake and accumulation in plants. Soil, Fertilizer, and Plant Silicon Research in Japan, 73–106pp. doi:10.1016/b978-044451166-9/50006-3 ,
Chapter 6 in Jian Feng Ma and Eiichi Takahashi: Soil, Fertilizer, and Plant Silicon Research in Japan (2002 Elsevier, ISBN 978-0-444-51166-9, DOI https://doi.org/10.1016/B978-0-444-51166-9.X5000-3 (https://www.sciencedirect.com/book/9780444511669/soil-fertilizer-and-plant-silicon-research-in-japan )

[55] Ld. TALAJTAN [321-382pp UVGK] IV.)B.)4.) alatti 34. c) és d) ábrákat

[56] Table 1. in Zhirkova Е.V., Skorokhodova M.V., Martirosyan V.V., Sotchenko E.F., Malkina V.D.,
and Shatalova T.A. Chemical composition and antioxidant activity of corn hybrids grain
of different pigmentation. Foodsand Raw Materials, 2016, vol. 4, no. 2, 85–91pp.
DOI: 10.21179/2308-4057-2016-2-85-91. (https://jfrm.ru/en/issues/705/975 )

[57] A primer-beszámoló (Bűzös massza tehet termővé 300 ezer hektárt Magyarországon, Index 2019-06-27 https://index.hu/techtud/2019/06/27/szennyviziszap_szekesfehervar_rekultivalas_hulladek_szabadalom/ ) anno egy nagy port felvert eset kapcsán került köznapi-megvilágításban terítékre.
A jelentőségét egy akut tájrehabilitációs projekt kapcsán taglaltuk: HOLT-Tisza [145-194pp UVGK],
(online: https://utazasokavizgazdakorul.blogspot.com/p/holt-tisza_9.html)

[58] Éppen ezen a két tényezőn alapulhat a sivár homoktalaj egyszerű ám tartós-tartamú feljavítása.
Cikk előkészületben: Padra István – Fuggerth Endre: Homoktalaj termőképessége emelése
egyszerű, okszerű és olcsó kivitelezéssel.

[59] A jelenség közvetlen és igazolt gyakorlati-tapasztalatokon túli elvi-magyarázatai: SUMMA [18-40pp Sz&V] 3.)3.) pont alatt; Takarás [173-192pp Sz&V] I. pont alatt.

[60] Drogok: Ártalmatlanítás [291-312pp UVGK]

[61] Miként azt egy már „sikeresnek” mondott technológia is példázza: Struvit [146-154pp Sz&V]