Zpracování kalů

Úvod

 

 

Kal z čištění odpadních vod je hlavním odpadním produktem procesu čištění odpadních vod. Odpadní voda přitékající na čistírnu odpadních vod (ČOV) je během procesu čištěna a na odtoku z ČOV je obsah znečišťujících látek podstatně snížen, nežádoucí složky obsažené ve vodě se koncentrují do odpadního kalu.

 

Typy kalů

 

Primární kal: usaditelné látky v surové odpadní vodě (kal z usazovacích primárních nádrží) má zpravidla zrnitou strukturu a je tvořen nerozpuštěnými látkami, které prošly lapákem písku a česlemi. Množství kalu dosahuje 2,5 až 50 g/l sušiny. Protože kal obsahuje i značné množství koloidních látek, má schopnost vázat vodu a udržovat ji, a proto se špatně odvzdušňuje (vysouší).

 

Sekundární kal (přebytečný kal): přebytečná biomasa z biologického růstu, kal z dosazovacích nádrží, má vločkovitou strukturu a jeho charakter je ovlivněn čistícím zařízením, v němž vznikl. Kal z biologických filtrů se liší od kalu z aktivačních nádrží apod. Podstatný vliv na charakter přebytečného kalu z biologického čištění má složení a koncentrace odpadních vod.

 

 

 

Obrázek: Základní schéma kalového hospodářství na ČOV

 

 

Cílem úpravy kalů je zabránit nepříznivým dopadům na životní prostředí a lidské zdraví. Koncentrace prospěšných i znečišťujících složek v kalu (a zdravotní rizika s nimi spojená) závisí na počáteční kvalitě odpadní vody a na úrovni požadované technologie, která zaručí dosažení kvalitativních požadavků na vyčištěnou odpadní vodu. Požadavkem je takové využití nebo zpracování kalů, které je přijatelné pro životní prostředí, udržitelné a ekonomicky únosné.

 

 

Současný stav nakládání s čistírenskými kaly v ČR

 

V ČR bylo podle výkazu ČSÚ Vodovody a kanalizace v roce 2003 7,928 mil. obyvatel napojeno na kanalizaci,
tj. 77,7 % celkového počtu obyvatelstva, z toho na ČOV 7,033 mil. obyvatel, tj. 68,9 %, a z toho 6,86 mil. obyvatel bylo napojeno kanalizací na biologickou čistírnu. Celkem se v uvedených ČOV vyčistilo v roce 2003 820 mil. m³ odpadní vody za rok, čemuž odpovídá i vykazovaná produkce kalů. Oproti roku 2002 množství čištěných odpadních vod kleslo stejně jako produkce kalu.

 

Podle stejného výkazu ČSÚ Vodovody a kanalizace v roce 2003 se vyprodukovalo 186 tis. tun sušiny kalu, což je oproti roku 2002 poměrně značné snížení ve vykazovaných hodnotách, přesto podle našeho odhadu je tento údaj v odpovídajících mezích.

 

Časový průběh množství čištěných odpadních vod a produkce kalu v ČR v letech 1993-2003 podávají následující grafy.

 

 

Graf: Produkce kalu v ČR v letech 1993-2003

 

 

 

 

Graf: Množství čištěných odpadních vod v ČR

 

 

 

 

Nakládání s kaly

 

V roce 2002 byly hlavní způsoby nakládání s kaly v procentním vyjádření z celkové produkce v ČR následující:

 

56 % stabilizovaných kalů bylo uplatněno v zemědělství, z toho:

·         0 % přímá aplikace na půdu (podle zaslaných evidenčních listů a v rámci přesnosti  statistického vykazování)

·         8 % rekultivace

·         48 % kompostování

19 % produkce kalů je ukládáno na skládky

25 % nespecifikováno

 

V roce 2003 bylo vykázáno celkem 67 % celkového uplatnění produkce kalu v zemědělství, z toho přímá aplikace podle zaslaných výkazů o využití kalů v zemědělství v rámci přesnosti statistického vykazování byla prakticky opět nulová. Jednotlivé hlavní způsoby nakládání s kalem v roce 2003 v ČR jsou též znázorněny na níže uvedeném grafu.

 

67 % zemědělství, z toho:

·         přímá aplikace 0 %

·         17 % rekultivace

·         49 % kompostování

13 % ukládání na skládky

20 % nespecifikováno

 

Oproti roku 2002 nastal v roce 2003 podle výkazu ČSÚ Vodovody a kanalizace nárůst u využití kalů pro rekultivace a pokles v ukládání kalu na skládky, ostatní způsoby nedoznaly podstatných změn.

 

 

Graf: Způsoby nakládání s kalem v ČR v r.2003

 

 

 

Následující graf udává produkci kalů a jednotlivé hlavní sledované způsoby nakládání s kaly v ČR v členění po krajích v roce 2003.

 

Graf: Způsoby nakládání s kalem v roce 2003 v krajích ČR

 

 

 

Současný stav nakládání s čistírenskými kaly v Evropě

 

Množství a vývoj produkce kalů v Evropě

 

Produkce kalů z ČOV jednoznačně v Evropě stoupá. Je to dáno především rozšiřováním a zaváděním splaškové kanalizace a jejím následným vyústěním na ČOV. Druhořadým aspektem je intenzifikace procesů čištění. V mnoha zemích Evropy lze předpokládat, že dojde v průběhu několika let až desetiletí k několikanásobnému navýšení produkce. U několika států, vyspělých v oblasti odvádění a čištění odpadních vod, jako je Švýcarsko, Lucembursko a Švédsko lze předpokládat minimální navýšení produkce.

 

Trendy řešení kalového hospodářství v Evropě:

• v zemích s rozvinutým hospodářstvím a vyšší životní úrovni obyvatelstva je věnována pozornost problematice kalů z ČOV a nakládání s nimi, klíčovou otázkou je používání kalů v zemědělství, v méně rozvinutých zemích je tato otázka méně aktuální
• zákaz vypouštění kalů do povrchových vod
• výrazný odklon od skládkování kalů až po úplný zákaz
• stále přísnější limity pro využívání kalů v zemědělství, týká se rovněž používání kalů jako příměsi do průmyslových kompostů
• vzrůst zapracování kalů do půdy a kompostování (kromě Holandska, Dánska, Rakouska, Lucemburska a Švýcarska)
• nárůst energetického využívání kalů ve všech státech Evropy

 

Hlavními způsoby zpracování kalů z čistíren odpadních vod:

• používání v zemědělství (tekuté, polosuché, suché, kompostované kaly)
• spalování (přímé spalování nebo spoluspalování)
• skládkování (na jednodruhových skládkách nebo s jinými odpady)
• ostatní (použití na lesní půdu a porosty, rekultivace a zúrodňování)