ČISTÍRENSKÉ KALY V EU V zemích Evropské unie je recyklováno 40 - 45 % čistírenských kalů, z nichž je většina využívána v zemědělství. Zbývající část kalů je ukládána na skládkách (30 - 35 %), spalována (15 - 20 %) či jinak využívána (5 - 10 %), zejména ve stavebnictví. Stále rostoucí zájem o...
ČISTÍRENSKÉ KALY V EU
V zemích Evropské unie je recyklováno 40 - 45 % čistírenských kalů, z nichž je většina využívána v zemědělství. Zbývající část kalů je ukládána na skládkách (30 - 35 %), spalována (15 - 20 %) či jinak využívána (5 - 10 %), zejména ve stavebnictví.
Stále rostoucí zájem o recyklaci kalů v některých evropských zemích v posledních letech je důsledkem zpřísnění limitů pro jejich skládkování, zákazu vypouštění kalů do moře od 31. 12. 1998 a skutečnosti, že recyklace je nejlevnějším způsobem likvidace kalů.
Recyklace kalů v zemědělství se řídí směrnicí Rady EU 86/278/EEC z 12. června 1986 o ochraně životního prostředí a zvláště půdy při používání čistírenských kalů v zemědělství. Jejím cílem je zabránit poškození půd, rostlin, zdraví zvířat i lidí. Současně podporuje správné využití kalů, jež jsou bohatým zdrojem organické hmoty (i více než 50 %), základních živin (dusík, fosfor, draslík, vápník aj.) i stopových prvků a mohou zlepšovat fyzikálně - chemické i biologické vlastnosti půd. Uvedená směrnice stanovuje maximální limitní hodnoty obsahů znečisťujících látek v kalech, které je možno aplikovat na půdu.
ZEMĚDĚLSKÉ VYUŽÍVÁNÍ
Na kvalitu a hygienickou nezávadnost kalů aplikovaných na půdu jsou však kladeny stále vyšší nároky. V řadě členských států EU je zemědělské využívání kalů regulováno novějšími státními předpisy, jež jsou mnohem přísnější než dosud platná směrnice Rady EU 86/278/EEC. Dokladem toho je tab. 1 uvádějící maximální přípustné koncentrace rizikových kovů v kalech určených k zemědělskému využití.
Příkladem důsledné recyklace kalů a jejich využití v zemědělství může být Norsko, kde je v současné době využíváno v zemědělství téměř 70 % z celkové produkce kalů. Vysoký podíl využití kalů v zemědělství byl dosažen v důsledku realizace přísných hygienických předpisů na výskyt patogenních a podmíněně patogenních mikroorganismů a požadovaných limitů pro obsahy toxických kovů v kalech.
Koncentrace těžkých kovů v čištěných odpadních vodách se výrazně snížila důslednou kontrolou zdrojů znečištění v kanalizační síti, zavedením nových technologií a osvětou široké veřejnosti.
Od 1. 1. 1998 musí být kal před aplikací do půdy stabilizován a desinfikován. Desinfekce musí splňovat následující kritéria: žádná Salmonella sp., žádná živá vajíčka helmitů, obsah fekálních koliformních zárodků pod 2500 KTJ na 1g sušiny kalu.
Vzhledem k požadovaným kritériím na kvalitu a hygienizaci kalu bylo doporučeno Norskou asociací vodáren a čistíren používat šest způsobů úpravy a zpracování kalů:
[*] alkalizace vápnem,
[*] kompostování,
[*] termofilní aerobní stabilizace,
[*] termofilní aerobní předúprava spolu s anaerobní stabilizací,
[*] prepasterizace a anaerobní stabilizace,
[*] anaerobní stabilizace,
[*] termické sušení.
Stanovení limitů pro šest skupin organických látek bude oficiálně určeno po jejich ověření na devíti vybraných ČOV, jež v současné době probíhá. Kal nesmí být používán na pastviny a při pěstování zeleniny, brambor a ovoce. Tyto plodiny se mohou pěstovat až 3 roky po aplikaci kalu. Maximální kumulativní dávka kalu do zemědělské půdy je 20 tun sušiny na hektar po dobu 10 let (ve zvláštních případech až 30 tun).
Kontaminace kalů patogenními a podmíněně patogenními mikroorganismy je sledována a limitována i v dalších zemích. Mírnější limity platí ve Francii (Směrnice Arr tédu 8/1/98), kde je na půdu povolena aplikace kalu obsahujícího limitované množství salmonel (8 MPN/ 10g sušiny), enterovirů (3 MPN/ 10g sušiny) i živých vajíček helmitů (3 vajíčka /10g sušiny). Ke splnění těchto limitů byla s úspěchem testována anaerobní stabilizace probíhající ve dvou následných stupních - termofilním a následně mesofilním.
V zemích severní Evropy platí přísná pravidla pro aplikaci kalů na půdu. Například v Dánsku nesmí být k tomuto účelu používán komunální, průmyslový nebo zemědělský odpad, který nebyl pasterizován minimálně jednu hodinu při 70 řC nebo šest hodin při 55 řC.
Mimoto nejnovější verze zákonného nařízení (Danish EPA, 1996a) týkající se zemědělského využití kalů, poprvé v historii obsahuje limitní hodnoty obsahu organických mikropolutantů. Od prvního července tohoto roku budou ještě zpřísněny, ačkoli je již nyní zřejmé, že téměř 50 % produkce kalů těmto limitům nevyhoví, a tím bude bez patřičné úpravy vyloučeno ze zemědělských aplikací. Povolený obsah LAS (lineární alkylbenzen sulfonátů) se napříkald snižuje z 2600 na 1300 mg/kg sušiny, obsah NPE (nonylfenoly nebo nonylfenolethoxyláty) z 50 na 10 mg/kg sušiny.
PŘIPRAVOVANÉ ZMĚNY
Situace v jednotlivých členských státech EU je značně rozdílná. Rada EU vyvíjí iniciativu, jejímž cílem je zlepšení situace v oblasti spravování čistírenských kalů. Od roku 2005 bude v této oblasti významně omezeno skládkování odpadů s nadlimitním obsahem organické hmoty.
Vzhledem k vysokému organickému podílu čistírenských kalů i výskytu dalších využitelných složek (živiny, stopové prvky) je třeba hledat další možnosti jeho uplatnění (rekultivace, parky, rekreační pozemky, hřiště apod.). Zároveň je nutno omezit pravděpodobnost rozšiřování patogenů do životního prostředí a zvýšit důvěru spotřebitelů. K tomuto účelu je nezbytné kal upravit či ošetřit.
V současné době diskutovaná novela směrnice Rady EU 86/278/EEC4 definuje zpracovaný kal jako "kal, který prodělal biologické, chemické nebo tepelné zpracování a dlouhodobé skladování podle jedné z níže uvedených metod, čímž byla významně snížena jeho fermentabilita i rizika z hlediska zdraví a životního prostředí v případě jeho recyklace. Kal, který nebyl ošetřen žádnou z uvedených metod úpravy, by neměl být používán".
Metody úpravy kalů určených k recyklaci:
[*] Tepelné sušení při cca 100 řC se snížením obsahu vody pod 30 %
[*] Pasterizace při 70 řC po dobu nejméně 30 minut
[*] Termofilní anaerobní vyhnívání při teplotě 55 řC + 5 řC s minimální dobou zdržení 10 dní
[*] Mezofilní anaerobní vyhnívání při teplotě 35 řC + 3 řC s minimální dobou zdržení 21 den
[*] Termofilní aerobní stabilizace při teplotě 55 řC + 5 řC s minimální dobou zdržení 10 dní
[*] Kompostování při teplotě minimálně 40 řC po dobu 5 dní, během této doby alespoň 4 hodiny při teplotě 55 řC
[*] Uskladnění v tekutém stavu nebo studená fermentace po dobu nejméně 3 měsíců jako jedna várka bez jakékoli příměsi nebo odběru materiálu během celého období
[*] Úprava vápnem při dosažení pH minimálně 12 a udržování teploty nejméně 55 řC minimálně po dobu 2 hodin po přídavku vápna.
Důkazem účinného zpracování je splnění limitu pro recyklaci kalu: Salmonella spp. 103 MPN/g sušiny kalu
Uvedení typu ošetření, které kal prodělal, by mělo patřit mezi základní informace, které bude příjemci kalu poskytovat jeho producent, spolu s výsledky analýz na výskyt Salmonelly spp., obsah těžkých kovů a organických látek . Kal by samozřejmě neměl být použit k recyklaci, pokud obsah alespoň jedné položky překračuje limitní hodnotu.
Vedle požadavků na kvalitu a nezávadnost samotného kalu je ve zpracovávané směrnici věnována velká pozornost i pozemkům určeným k recyklaci kalu a jeho vlastní aplikaci. Limitovány jsou pozaďové koncentrace těžkých kovů v půdě a maximální množství, které může být ročně do půdy přidáno.
Kal by neměl být používán na půdách, které mají hodnotu pH nižší než 5,0, jsou nasycené či zatopené vodou, zmrzlé nebo pokryté sněhem. Aplikace by se neměla provádět za deště, ani tehdy, když počasí nezaručuje minimalizaci ztrát či nežádoucího úniku kalu. Kal by neměl být dávkován takovým mechanickým zařízením, které vyrábí aerosol.
Řada omezení použití kalů na půdu vyplývá i ze způsobu jejího zemědělského využití (louky, pastviny, ovocné sady, zeleninové plodiny atd.), pro různé plodiny je rovněž stanoveno určité ochranné období mezi aplikací kalu a jejich sklizní.
Cílem recyklace kalů je jejich prospěšné využití. V zemědělství by proto měly být používány jen tehdy, kdy to půda či rostliny potřebují a zároveň je vyloučeno ohrožení zdraví zvířat nebo lidí, poškození kvality podzemních a povrchových vod a ohrožení dlouhodobé kvality půdy a mikroorganismů v ní žijících.
o o o
Vzhledem k plánovanému vstupu České republiky do EU je nutné již v současné době přiblížit naši legislativu směrnicím EU. V nově vytvářené legislativě by proto měly být zohledněny zpřísněné limity přípustných obsahů znečisťujících látek v kalech určených k recyklaci a zahrnuta povinnost jeho hygienického ošetření. Doporučené metody úpravy kalu jsou různě ekonomicky i provozně náročné a jsou mezi nimi postupy, které lze s úspěchem uplatnit i v našich podmínkách.
HELENA KUSÁ,
Výzkumný ústav rostlinné výroby
JAROSLAV HRAZDIRA,
LHOIST, s. r. o.
FOTO ARCHÍV
Tab. 1 Limitní koncentrace rizikových prvků v kalech z ČOV v různých zemích (mg/kg)
země (rok) Cd Zn Cu Ni Pb Cr Co As Hg
Směrnice EU 20-40 2500- 1000- 300- 750- - - - 16-25 (86/278/EEC) 4000 1750 400 1200
Francie (88) 20 3000 1000 200 800 1000 - - 10
Německo (92) 5 2000 800 200 900 900 - - 8
Švýcarsko (92) 5 2000 600 80 500 500 60 - 5
Dánsko (95) 0,8 4000 1000 30 120 100 - - 0,8
Finsko (95) 1,5 1500 600 100 100 300 - - 1
Švédsko (95) 2 800 600 50 100 100 50 - 2,5
Norsko (97) 2,5 800 650 50 80 100 - - 3
Velká Británie 3-5 330-750 130-330 80-180 - 600 - 50 1,5
Belgie 10 2000 500 100 300 500 20 10 10
Slovensko 3 2000 500 200 500 500 - 3 2
Polsko (99) 10 2500 800 100 500 500 - - 5
Tab. 2 Limitní koncentrace těžkých kovů v kalech určených k recyklaci
Prvek Limitní hodnota (mg/kg sušiny)
Směrnice Do 31. 12. 2005 Od 1. 1. 2005 Od 1. 1. 2010
86/278/EEC do 31. 12. 2010
Kadmium 20-40 10 5 2
Měď 1000-1750 1000 800 600
Rtuť 16-25 10 5 2
Nikl 300-400 300 200 100
Olovo 750-1200 750 500 200
Zinek 2500-4000 2500 2000 1500
