Využívání kalů z ČOV, včetně biodegradabilních odpadů, je v české legislativě ošetřeno pouze částečně. Ukazuje se, že k odstranění překážek a k nastolení legislativního pořádku bude nutno soustavu předpisů doplnit a aktualizovat.V rámci zákona o odpadech je řešena aplikace kalů z ČOV na zemědělskou...
Využívání kalů z ČOV, včetně biodegradabilních odpadů, je v české legislativě ošetřeno pouze částečně. Ukazuje se, že k odstranění překážek a k nastolení legislativního pořádku bude nutno soustavu předpisů doplnit a aktualizovat.
V rámci zákona o odpadech je řešena aplikace kalů z ČOV na zemědělskou půdu, ale nejsou dostatečně stanovena další kriteria pro využívání těchto odpadů především pro biologickou rekultivaci. Totéž je možno konstatovat v případě, že rekultivační materiály se posuzují jako stavební výrobky ve smyslu nařízení vlády č. 163/2002 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky.
V celém světě vzrůstá snaha o využívaní nejrůznějších druhů odpadů a vedlejších produktů z nejrůznějších průmyslových a zemědělských činností a odpadů z domácností. Organické odpady se nejčastěji přepracovávají biologickými metodami. Za standardní postup je možno považovat přepracování odpadů kompostováním za aerobních i anaerobních podmínek. V oblasti kalů z ČOV a biodegradabilních odpadů je velká možnost využívání těchto druhů odpadů nejen v zemědělské výrobě, ale i pro biologické rekultivace.
Zdravotní rizika
Rizikové faktory při aplikaci odpadů lze rámcově rozdělit do dvou základních skupin, a to na patogenní mikroorganismy a toxické chemické látky. Počty a druhy patogenních mikroorganismů vždy závisí na místních geografických, klimatických a demografických faktorech. Patogenní organismy do odpadů a odpadních vod přicházejí z různých zdrojů a jako hlavní zdroj je možno označit exkrementy nemocných lidí a zvířat.
Vlastní proces čištění odpadních vod nebo úpravy kalů snižuje počty patogenních organismů. Přesto se mohou z půdy dostat do ovzduší, na zemědělské produkty nebo proniknout do podzemních a povrchových vod a některým z uvedených způsobů se mohou dostat do potravního řetězce. Zvlášť nebezpečné je rozšíření patogenních organismů rezistentních na antibiotika. Z virů se nejčastěji v čistírenských kalech nacházejí enteroviry (polioviry, echoviry, coxsackieviry), rotaviry, viry hepatitidy A, reoviry, adenoviry a parvoviry. Z bakterií jsou nejrizikovější bakterie rodu Salmonella, dále Shigella a enteropatogenní bakterie Escherichia coli, Yersinia enterocolitica, Vibrio cholerae a Leptospira. Z protozoí se v kalech běžně nachází pět druhů, z parazitických červů sedm až osm druhů.
Možnosti využití
Od 1. 1. 2002 jsou upraveny podmínky pro využití upravených kalů z čistíren na zemědělské půdě vyhláškou č. 382/2001 Sb., k zákonu č. 185/2001 Sb., o odpadech. Vyhláška byla zpracována Ministerstvem životního prostředí ve spolupráci s Ministerstvem zdravotnictví ČR a Ministerstvem zemědělství. Stanovuje maximální počty termotolerantních koliformních bakterií (< 103 KTJ.g-1), enterokoků (< 103 KTJ.g-1) a u kalů kategorie I hodnotí přítomnost salmonel (tab. 1). Dále jsou stanoveny limity pro obsah vybraných prvků v kalech a půdě.
Využití odpadů na komposty, které jsou dále používány jako organická hnojiva, se řídí samostatným zákonem o hnojivech. Organické hnojivo jako výsledek kompostovacího procesu musí odpovídat svými parametry registraci organického hnojiva ve smyslu zákona č. 156/1998 Sb., o hnojivech, pomocných půdních látkách, pomocných rostlinných přípravcích a substrátech a o agrochemickém zkoušení zemědělských půd, ve znění zákona č. 308/2000 Sb. Pokud jde o netradiční technologie výroby kompostů, je nutné zpracovat na každé hnojivo samostatnou technickou dokumentaci.
V poslední době a v návaznosti na zákon o odpadech vzrůstá zájem o kompostování bioodpadu. Při výběru materiálu pro kompostování musí být věnována pozornost především chemickému složení, zejména obsahu těžkých kovů a dalších cizorodých látek. Tento požadavek je oprávněný, protože cizorodé látky, nebezpečné pro životnímu prostředí, kulturním rostlinám, živočichům i lidem, často zůstávají i v konečném produktu, takže s ním přecházejí do zemědělské půdy.
Odpady určené ke kompostování nejsou však vůbec hodnoceny a sledovány z hlediska mikrobiologického, přestože jejich kontaminace fekálními streptokoky (enterokoky), fekálními koliformními bakteriemi i dalšími pathogenními a podmíněně pathogenními mikroorganismy je často velmi vysoká. Proto je v poslední době věnována v celém světě pozornost tomu, jak jednotlivé technologické postupy kompostování či jiného biologického zpracování odstraňují a ničí tyto nežádoucí mikroorganismy.
Tento zájem je velmi důležitý zejména s ohledem na použití výsledných produktů. Velmi často jsou komposty a z nich odvozené substráty používány ke hnojení hřišť, parků a dalších veřejných prostranství, kde nebezpečí inhalace nebo kontaminace při otevřených zraněních je velmi vysoké. Ještě větší je nebezpečí u dětí. Studie totiž prokázaly, že dítě může denně orálně přijmout až 100 mg prachu z půdy. Když dítě trpí geophagií, množství požité půdy může být až 5 g za den.
Vzhledem k tomu, že v současné době je velké množství kompostů a substrátů distribuováno v maloobchodní síti a jejich využití je velmi časté i v domácnostech např. v květináčích, je potřeba mikrobiologické kontroly a snižování počtu podmíněně pathogenních a pathogenních mikroorganismů nezbytná stejně jako účinné postupy potlačující nežádoucí mikrobiální osídlení již při samotné výrobě.
Různé přístupy
Přístup ke kvalitě kompostování bioodpadu není ve všech státech EU jednotný. V první skupině, kam patří Rakousko, Belgie, Německo, Dánsko, Luxembursko, Holandsko, mají stanovena kriteria kvality a zhruba 85 % celkové produkce kompostu je vyrobeno z bioodpadu. Podobně je tomu ve Švýcarsku, které není členem EU.
Do druhé skupiny se řadí Francie, Finsko, Itálie, Švédsko a Velká Británie. Tyto státy se teprve připravují na převzetí pravidel pro řízení kvality kompostování.
Ve třetí skupině zatím nejsou přijata žádná pravidla pro využívání separovaného odpadu a většinou se používá neseparovaný TKO. Sem patří Řecko, Španělsko, Irsko a Portugalsko.
Země patřící do první skupiny si kromě obecných požadavků stanovily vlastní kriteria kvality: v Belgii jsou to pachové emise, v Dánsku obsah organických látek. Hygienické předpisy v Rakousku mají konkrétní požadavky na kompostovací proces. Teplota kompostovaného materiálu musí mít teplotu během regulovaného kompostování po 4 dny více než 64 stupňů Celsia. V Německu musí být výsledkem kompostovacího procesu hygienicky bezpečný produkt, který v žádném případě nesmí obsahovat pathogenní mikroorganismy. V říjnu 1998 byl pro kompostování bioodpadu přijat zvláštní předpis, který stanoví přípustné materiály do kompostu, obsah těžkých kovů, hygienická kriteria,postup při odběru a analýze vzorků. V České republice zatím v této oblasti legislativní předpisy chybí.
Kaly z ČOV pro rekultivace
Vyhláška č.383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady stanovuje podmínky pro využívání odpadů, v podzemních prostorách a na povrchu terénu. Odpady využívané na povrchu terénu - zde je myšlena především rekultivace (mimo rekultivaci skládek) - především nesmí patřit mezi odpady nebezpečné, komunální a odpady, které nelze ukládat na skládky všech skupin. Dále odpady musí splňovat následující podmínky:
musí být splněny základní požadavky na hygienu, ochranu zdraví a životní prostředí v souladu se zvláštními právními předpisy ve vztahu k předpokládanému způsobu budoucího využití místa, v němž se zařízení k využívání odpadů nachází,
vodní výluh ukládaných odpadů nesmí v žádném z ukazatelů překročit limitní hodnoty výluhové třídy číslo I uvedené v tabulce č. 6.1 přílohy č. 6, vyhlášky č. 383/2001 Sb.,
obsah organických škodlivin v sušině odpadu nesmí překročit limitní hodnoty organických škodlivin v sušině uvedené v tabulce č. 9.1 přílohy č. 9, vyhlášky č.383/2001 Sb.,
překročení limitních hodnot jednotlivých ukazatelů uvedených pod písmeny b) a c) se toleruje v případě, že jejich zvýšení odpovídá podmínkám charakteristickým pro dané místo a geologické a hydrogeologické charakteristice místa a jeho okolí. Upravené limitní hodnoty nesmějí překročit limitní hodnoty ukazatelů výluhové třídy číslo III a musí být uvedeny v provozním řádu příslušného zařízení.
Posoudit jako výrobek
Základním předpokladem pro tento způsob využití kalů z ČOV je prokázání, zda technologie ČOV nebo následná úprava kalu zaručuje, že kal nemá nebezpečné vlastnosti, především nebezpečnou vlastnost infekčnost. Pro názornost uvádíme technologické procesy, které zaručují hygienizaci kalů nebo minimalizují riziko z hlediska mikrobiální kontaminace.
Technologické procesy
Hygienizace kalů (pro využití v zemědělství)
sušení při teplotě vyšší než 80 oC na sušinu 90%,
duální systém - první stupeň autotermní aerobní stabilizace při teplotě nad 55 oC, druhý stupeň mezofilní aerobní stabilizace,
autotermní aerobní stabilizace při teplotě nad 55 oC, doba od nadávkování kalu po jeho odběr z reaktoru musí být minimálně 20 hodin,
termofilní aerobní stabilizace při teplotě nad 55 oC nebo více, doba od nadávkování kalu po jeho odběr z reaktoru musí být minimálně 20 hodin,
termická předúprava surového kalu při teplotách min. 70 oC po dobu min. 30 minut s následnou mezofilní nebo termofilní stabilizací,
alkalizace vápnem nad pH 12 při dosažení teploty 55o C a udržení těchto teplot po dobu alespoň 2 hodin,
alkalizace vápnem nad pH 12 při teplotě prostředí po dobu alespoň 3 měsíců, přitom pH nesmí klesnout pod uvedenou hodnotu.
Konvenční procesy s částečnou hygienizací (vhodné i pro rekultivace)
autotermní aerobní stabilizace při teplotě nad 55 oC následná anaerobní termofilní nebo mezofilní stabilizace s průměrnou dobou zdržení 20 dní, nezávisle na způsobu dávkování a odběru kalu,
úprava kalu vápnem na pH 12 a udržení pH na této hodnotě po dobu nejméně 24 hodin,
mezofilní anaerobní stabilizace při teplotě 35 oC s průměrnou dobou zdržení 15 dní,
prodloužená aerobní stabilizace při teplotě prostředí bez přidání a odběru kalu po dobu stabilizačního cyklu,
skladování kalové suspenze při teplotě prostředí bez přidání a odběru po dobu stabilizace
Jedním z možných způsobů posuzování biodegradabilních materiálů je jejich posouzení podle nařízení vlády č. 163/2002 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky. Jde především o výrobky, které jsou označeny za rekultivační materiály, jsou uvedeny v projektu, který byl schválen a projednán dle zákona č. 50/1976 Sb., o územním plánování a stavebním řádu, ve znění pozdějších předpisů.
Součástí hodnocení podle nařízení vlády č. 178/97 Sb., ve znění nařízení vlády č. 81/1999Sb., o technických požadavcích na stavební výrobky je hodnocení zdravotní nezávadnosti výrobku.
Posuzování zdravotní nezávadnosti stavebních výrobků je v souladu se základním požadavkem směrnice Rady č. 89/106/EHS uvedeným v článku 3 "Hygiena, zdraví a životní prostředí". Stavební výrobky podle něj musí mít takové vlastnosti, aby stavby neohrožovaly hygienu nebo zdraví jejich uživatelů v důsledku vypouštění toxických plynů, přítomnosti nebezpečných částic nebo plynů v ovzduší, emisí nebezpečného záření, znečištění nebo zamoření vody nebo půdy, nedostatečného zneškodňování odpadních vod, kouře a tuhých nebo kapalných odpadů a výskytu vlhkosti ve stavebních konstrukcích nebo na površích uvnitř stavby.
Samostatným problémem je hodnocení zdravotní nezávadnosti kalů z ČOV při jejich použití na rekultivace. Kaly se používají buď samostatně jako hnojivo nebo jako součást rekultivačních materiálů ve směsi s různými odpady. Stabilizované kaly jsou často považovány za kaly, které neobsahují pathogenní mikroorganismy, a jsou proto brány jako odpad ostatní. Podle normy ČSN ISO 6701 (Jakost vod: Slovník I) však stabilizace značí "biologický nebo chemický proces, při němž se snadno rozložitelné organické látky (rozpuštěné nebo nerozpuštěné) oxidují buď na anorganické nebo velmi pomalu rozložitelné organické sloučeniny, který může probíhat i za aneorobních podmínek". Z uvedené definice je zřejmé, že takto stabilizovaný kal není možno vždy považovat za kal zbavený všech nebezpečných vlastností odpadů, a to především infekčnosti.
Posouzení nebezpečné vlastnosti infekčnosti vychází vždy z posouzení technologie čistírny odpadních vod nebo následné úpravy kalů, která vyloučí přítomnost patogenních mikroorganismů.
Legislativní překážky
Mezi hlavní legislativní překážky využívání biodegradabilních odpadů (mimo aplikace kalů na zemědělskou půdu) patří zejména:
úplná absence právní úpravy pro využívání biodegradabilního odpadu mimo výše uvedenou aplikaci kalů na zemědělskou půdu,
neúplnost, či nedokonalost a nepřesnosti právní úpravy z hlediska využití biodegradabilního odpadu,
chybí normy pro biokompost, rekultivační substrát apod., včetně stanovení limitních kriterií z hlediska ochrany zdraví a životního prostředí pro tyto způsoby využití biodegradabilního odpadu.
Pro řešení těchto překážek však již existují cesty a způsoby. Jsou jimi především využití odpadu ve smyslu nařízení vlády č. 163/2002 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky, nebo využití biodegradabilních odpadů ve smyslu vyhlášky MŽP č. 383/2001 Sb., podrobnostech o nakládání s odpady.
MUDr. Magdalena Zimová, Csc.,
Státní zdravotní ústav Praha,
Národní referenční laboratoř pro hygienu odpadu
Technologické procesy
Hygienizace kalů (pro využití v zemědělství)
sušení při teplotě vyšší než 80 oC na sušinu 90%,
duální systém - první stupeň autotermní aerobní stabilizace při teplotě nad 55 oC, druhý stupeň mezofilní aerobní stabilizace,
autotermní aerobní stabilizace při teplotě nad 55 oC, doba od nadávkování kalu po jeho odběr z reaktoru musí být minimálně 20 hodin,
termofilní aerobní stabilizace při teplotě nad 55 oC nebo více, doba od nadávkování kalu po jeho odběr z reaktoru musí být minimálně 20 hodin,
termická předúprava surového kalu při teplotách min. 70 oC po dobu min. 30 minut s následnou mezofilní nebo termofilní stabilizací,
alkalizace vápnem nad pH 12 při dosažení teploty 55o C a udržení těchto teplot po dobu alespoň 2 hodin,
alkalizace vápnem nad pH 12 při teplotě prostředí po dobu alespoň 3 měsíců, přitom pH nesmí klesnout pod uvedenou hodnotu.
Konvenční procesy s částečnou hygienizací (vhodné i pro rekultivace)
autotermní aerobní stabilizace při teplotě nad 55 oC následná anaerobní termofilní nebo mezofilní stabilizace s průměrnou dobou zdržení 20 dní, nezávisle na způsobu dávkování a odběru kalu,
úprava kalu vápnem na pH 12 a udržení pH na této hodnotě po dobu nejméně 24 hodin,
mezofilní anaerobní stabilizace při teplotě 35 oC s průměrnou dobou zdržení 15 dní,
prodloužená aerobní stabilizace při teplotě prostředí bez přidání a odběru kalu po dobu stabilizačního cyklu,
skladování kalové suspenze při teplotě prostředí bez přidání a odběru po dobu stabilizace.
