Kal je nevyhnutelným odpadem při čištění odpadních vod. Představují přibližně 1-2 % objemu čištěných vod, je v nich však zkoncentrováno 50 až 80 % původního znečištění a náklady na provoz kalového hospodářství představují až polovinu celkových provozních nákladů čistírny odpadních vod.
Ukládání kalů na skládky je obecně považováno za neudržitelné. Jelikož produkci kalů nelze zabránit, pouze zmenšit jejich množství, zbývá možnost recyklace a destrukčních metod. Za recyklaci se považuje použití kalu na půdu jako organické hnojivo nebo pro vylepšení kvality půdy v zemědělství a pro rekultivace. Destrukční metody zahrnují spalování bez nebo s využitím energie, zplynování a použití kalu jako procesního paliva.
ZÁLEŽÍ NA PODMÍNKÁCH
Základní otázkou je, zda spalovat kal surový nebo kal po anaerobní stabilizaci, případně zda se vyhnout spalování a kal pouze anaerobně stabilizovat (za nepřístupu vzduchu). Tuto otázku musíme posuzovat z hlediska ekologického (exhalace, ochrana životního prostředí), z hlediska energetického (možnosti a potřeba využití energie) a ekonomického (celkové náklady na daný projekt).
Záleží na konkrétních podmínkách, které z těchto hledisek převládne. Spalování a anaerobní stabilizace by si však neměly konkurovat, ale se doplňovat. Obě technologie dovedou vyrábět tepelnou i elektrickou energii, ale s rozdílnou účinností, a pouze anaerobní stabilizací se dá vyrobit bioplyn nebo biovodík.
Z hlediska výtěžnosti energie se jako optimální způsob zpracování čistírenských kalů jeví anaerobní stabilizace při teplotě 55-60 0C a výroba elektrické a tepelné energie ze vzniklého bioplynu v kogenerační jednotce. Stabilizovaný kal je již hygienicky zabezpečen a dovolují-li to další okolnosti, lze jej využít v zemědělství buď přímo nebo po kompostování. Nelze-li ho uplatnit v zemědělství, je výhodné tento materiál po odvodnění vysušit a použít jako přídavného paliva v ideálním případě v cementárně, nebo v jiném spalovacím zařízení.
Anaerobní stabilizací při teplotě 55-60 0C lze převést zhruba tři čtvrtiny energie z kalu do bioplynu. Kogenerací lze získat 0,9 až 1,20 kWh elektrické energie na kg sušiny surového kalu. Výtěžnost elektrické energie při přímém spalování surového kalu je zhruba poloviční (0,5 kWhel na kilogram sušiny).
prof. Ing. Michal Dohányos, CSc.
Ing. Josef Kutil
prof. Ing. Jana Zábranská, CSc.
Ústav technologie vody a prostředí, VŠCHT Praha
