Veszélyes ipari hulladékok rekultivációja erdősítéssel (Erdészeti Lapok )

2002. január - Az ipari tevékenységek sok esetben a technológiából következően a világ minden részén környezetkárosítással járnak együtt. Vannak olyan eljárások is, amelyek következtében a talaj, a víz, a levegő szennyezésének az üzemvitelből fakadóan még nagy mennyiségű veszélyes ipari hulladék is képződik és halmozódik fel. Ilyenek pl. a széntüzelésű erőművek energiatermelése után képződő pernyék, salakok és a timföldgyárak bauxitból való timföld előállítása folytán keletkező vörösiszapok. (Magyarországon évente mintegy egymillió tonna vörösiszap képződik.)
A nagy tömegű és nagy kiterjedésű veszélyes ipari hulladékok környezetkárosításának lehetséges csökkentésére a gyakorlatban hasznosítható sikeres módszerek kidolgozása évtizedek óta és napjainkban is időszerű.
Helyi indíttatásból eredően 1973-ban elhatároztam, hogy kísérletet teszek az erőműi salaktározók felszínének erdősítéssel való rekultivációjára.
A Veszprém megyei Ajkát – az elmúlt évtizedek alatt az iparból származó kedvező hatások ellentételeként – a kiemelkedően környezetszennyezett városok között tartották nyilván. Ebben nagy szerepük van a veszélyes ipari hulladékoknak is. A hulladékok hidraulikus úton zagyként, csőrendszerekben elvezetve kerülnek a tározókba.
A város térségében a helyi ipar több, mint fél évszázados energia- és timföldtermelésének hulladékaként 1986-ig mintegy 11 millió tonna pernye és salak és kb. 25 millió tonna vörösiszap halmozódott fel (Bajnóczi Gy. és munkatársai, 1986). Az ilyen irányú vizsgálatot végzők azt a megállapítást tették, hogy „durva becslés szerint ezekben a zagytározókban összesen közel 2000-2000 tonna urán és tórium van elraktározva”.
A szürke- és vörösiszap 10–20 m magasságú tározói részben a város belterületén, részben pedig a belterület közvetlen szomszédságában helyezkednek el, amelyek felülete 350–400 ha-ra tehető. Mindkét ipari hulladék környezetkárosító hatása veszélyes kategóriájú.
A lefedetlen erőműi hulladék szürke porral, a timföldgyári vörösiszap pedig vörös porral szennyezi a város és környéke levegőjét és talaját, továbbá veszélyezteti a vizeket is. Radioaktívak. Erősen tájképrontó hatásúak.
Az erőművi szürkeiszap a tározóban a szállítóvíz elvezetése (visszaforgatása), illetve elpárolgása után összetételéből adódóan néhány hetes kötési idő után rétegesen betonszerűvé összekeményedik.
A felső néhány centiméter iszap azonban porossá válik. A timföldgyári vörösiszap-tározók sok vizet tartalmazó kocsonyás szerkezete évtizedeken keresztül mocsárszerű állapotban marad (tixotrópia). A felületi
kiszáradás után néhány cm vastag vörös por borítja a felszínét.
A rekultivációs kísérleti munkákat közel egy hektárnyi területen 1974. évben kezdtük el a város belterületén lévő salaktéren. 20-féle fafaj, ill. cserje életfeltételeit és fejlődését vizsgáltam folyamatosan az ültetést követő években. Figyelemmel kísértem továbbá a lágyszárúak természetes megjelenését is.
A rekultiváció eredményesnek bizonyult.
A sikeresség következtében 1981–1988. évek között a kísérleteket üzemi méretekben több hektáron folytathattam a salaktereken.
A salaktereken végzett vizsgálataim alapján már az 1970-es évek végén arra a megállapításra jutottam, hogy a jó kötőképességű erőműi zagy felhasználásával az eljárás alkalmas a vörösiszapterek „erdősítésére” is.

A vörösiszap-tér erdővel végződő átalakítása a timföldgyár vezetésének hozzám intézett felkérésére 1990. évben kezdődött el. A „talaj-előkészítés” után 1991-ben került sor 14 600 db facsemete beültetésével az 1 ha terület földhordás nélküli kísérleti „erdősítésére”, amely a salakterekhez hasonlóan teljes sikerű eredményt hozott. Pótlásra vagy egyéb utólagos munkára nem volt szükség. A teljes zártságú erdős rekultiváció
(fakéreg erdészeti rakodón történő ingyenes átadása melletti) 1990–91. évi árakon felmerült anyagot+energiát+ munkabért és annak közterhét magában foglaló költsége 243 eFt/ha volt.
A salakterek és a vörösiszap-terek erdővel befejeződő átalakítása kivitelezésénél nagyon lényeges szempontnak tekintettem, hogy az eljárás termőföldráhordást ne igényeljen. Az „erdősítés” ennek megfelelő módszerrel történt.
(Száz hektáros nagyságrendekben a termőföld legalább 3–4000 m3/ha mennyiségben általában egyáltalán nem biztosítható, legalábbis anélkül nem, hogy a „kibányászás” helyén komoly környezeti károkat ne okozna.)
A csőrendszereken kijuttatott több tízméteres vastagságban felhalmozott, 35%-nál több CaO-t és egyéb klinker ásványosodást kiváltó összetevőket tartalmazó erőműi szénsalakzagy kiszáradása után keletkező betonszerű keménységű felületére az erdőgazdálkodás munkafolyamatában kitermelt lombos fák kérgezéséből származó darabolt kérget terítettünk el a szervetlen anyag „trágyázása” és szerkezetének javítása céljából.
A szerves anyagot jelentő kéreg természetesen helyettesíthető egyéb, a mezőgazdaságban használatos trágyázással (pl. komposzt, szilárd és híg állati trágya, szennyvíztisztító kezelt iszapja stb.) és kiegészíthető
szükség esetén műtrágyával.
A szerves anyag gépi tolólappal való elterítése után a betonszerű salakot nagy teljesítményű erőgépre szerelt hidraulikus mélytalajlazítóval megszaggattuk.
A szaggatással fellazított salakba mezőgazdasági erőgépre szerelt ekével mélyen beforgattuk a kérget.
Szántás után a területet simítóval elsimítottuk. Az „erdőtelepítés” talajelőkészítő munkáit ősszel befejeztük azért, hogy a szükséges tömörödés és csapadékbefogadás megtörténhessen.
Az ültetési munkákat a mostoha körülmények miatt kora tavasszal végeztük egy-két éves csemetével. Az ültetés kivitelezésére mezőgazdasági erőgéppel vontatott ültetőgépet használtunk.
Az ültetési hálózatot a hektáronként nagy mennyiségű csemeteszámnak megfelelően határoztuk meg.
Meghatározó főfafajként tövises ezüstfát (Elaeagnus angustifolia), fehér akácot (Robinia pseudacacia), elegyfafajként pedig közönséges nyírt (Betula pendula), feketefenyőt (Pinus nigra) és kisebb mennyiségben egyebeket alkalmaztunk.
Az 1974-ben indított kísérleti terület vizsgálati eredményei alapján mondható, hogy a helyi adottságoknak megfelelő elegyarányban alkalmasak még: tamariska, kislevelű hárs, sajmeggy, cseresznyefa, bálványfa, mezei szil, vénic szil, virágos kőris, csertölgy, molyhos tölgy stb.
Kuriózumként ismertetem, hogy az induló kísérleti területen jól fejlődött a 3 méter magasságot elért cserfa, a gyümölcsöt termő cseresznyefa, a 2,5–3 m magas több kislevelű hárs, az 1,5 méteres molyhos tölgy, az orgona, a közönséges boróka stb., amelyek jelenlétükkel színesítették az ezüstfa, akác, nyír és feketefenyő összetételű „erdőt”.
A különböző lágy szárú növények mesterséges vetés nélkül természetes úton jelentek meg és szaporodtak folyamatosan a fák záródása adta lehetőségek szerint.
A tixotrópiás tulajdonságú vörösiszap mocsárszerű felületére olyan vastagságban kell ráengedni a 35%-nál több (vagy erre feljavított) CaO-t tartalmazó erőműi szénsalakzagyot, hogy az a kiszáradás után olyan fedőréteget alkosson, amely szilárdságánál fogva elbírja a nehézgépeket, és amelyben az „erdősítéshez” szükséges mélyszaggatás és egyéb munkák sikeresen elvégezhetők legyenek. A szilárd felszín biztosítása után a rekultivációs munka azonos az előzőekben vázlatosan ismertetettekkel. A jól kivitelezett felületi előkészítés, az egészséges és megfelelő ültetési anyag, a megfelelő időben és jó minőségben végrehajtott ültetés olyan átalakítást eredményez, hogy minden pótlás nélkül, 2–3 év elmúltával, a rekultivált
timföldgyári vörösiszap-terek és erőművi salakterek erdős tulajdonságuknál fogva környezetrontóból környezetvédővé és környezetjavítóvá válnak.
A veszélyes ipari hulladékfelületek általam irányított erdősítéses átalakításának eredményeképpen az ajkai erőműi salaktéren 10,4 ha-on 13–20 éves 3–6 méter átlagmagasságú, a timföldgyári vörösiszaptéren
pedig 1 ha-on 2,5–5 méter magasságú teljes zártságú „erdő” él.
A Magyar Szabadalmi Hivatal 215 578 lajstromszámon szabadalmat adott az
„Eljárás a timföldgyári vörösiszap hulladéktároló tereinek és/vagy széntüzelésű hőerőművek salaktároló tereinek rekultiválására” című találmányra.
Az eljárás alkalmazása esetén jelentkező előnyök összegzése:
– a tixotropikus vörösiszap és a betonszerűen cementálódott erőműi salaktér
rekultiválható teljes fedettségű fásítással, – a teljes fedettségű fásítás megszünteti a porzást és csökkenti a szelek károsító erejét, – a teljes fedettségű fásítás hatalmas levélfelületével nagy mennyiségű széndioxidot
nyel el és ugyanakkor nagy mennyiségű oxigént bocsát ki, – a lombozatával összezáródó fásítás az erőműi salak radioaktív kisugárzását jelentős mértékben elnyeli, – a fák a lehulló lombjukkal és a felszaggatással
fellazított talajba behatoló gyökereikkel folyamatosan, évről évre
életképesebbé javítják az addig holt anyagot, – a fakéreggel és esetleg szerves anyaggal való talajjavítás, valamint a fák záródása adta lehetőség szerint minden külön ültetés nélkül megjelennek a különböző lágy szárú növények, amelyek szintén jelentős környezetvédő és talajjavító hatást fejtenek ki, – az összefüggő, zárt borítású erdő jellegű fás területeken kialakul az állatok életének lehetősége is (madarak, fácánok, nyulak és egyéb állatok), azaz kezdetét veszi a természetes életközösség, – esztétikailag kedvezően megváltoznak az addig tájképrontó, sivár, környezetszennyező ipari salakterek és vörösiszap-terek.
Mindannyiunk érdeke, hogy a környezeti ártalmak ne szaporodjanak, hanem csökkenjenek. A veszélyes ipari hulladékok egy nagy csoportja káros hatásának csökkentésében elért eredményeink közlésével ilyen módon is szeretném segíteni a környezetjavító munkát. DR. HORVÁTH GYULA


Az ajkai hulladékfajták anyagának átlagos összetétele:
Név             SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO  SO3  Na2O  K2O  TiO2 Egyéb   
%
Szénsalak     12,0    18,0     6,0     39,7   3,5   18,8  0,6     0,5   –   0,9
Vörösiszap   10–15 13–18  35–40 10–15  0,5–1       5–8            3–4   

                                                             V2O5
                                                               0,2        P2O5
                                                                                0,4
Megj.: – A vörösiszapban még jelen van Cr. 500 ppm, Co. 50–60 ppm és Mo. 50 ppm mennyiségű nehézfém.
– A hulladékfajták anyagának átlagos összetétele a gazdálkodó szervezetek laboratóriumai által kimutatott értékek.