Vzhledem k tomu, že do České republiky nepřitékají žádné významné řeky, veškeré znečištění vod pochází z "domácích" zdrojů, má však vliv na vodní toky v sousedních státech. Tím získává úroveň čištění odpadních vod v ČR automaticky mezinárodní dimenzi. V našich řekách zároveň není dostatečná ředicí...
Vzhledem k tomu, že do České republiky nepřitékají žádné významné řeky, veškeré znečištění vod pochází z "domácích" zdrojů, má však vliv na vodní toky v sousedních státech. Tím získává úroveň čištění odpadních vod v ČR automaticky mezinárodní dimenzi. V našich řekách zároveň není dostatečná ředicí kapacita, neboť se jedná o tradičně silně osídlené a industrializované území.
Až do 90. let přispívalo k znečištění českých řek i značně vyspělé a intenzivní zemědělství. Situaci dále komplikuje skutečnost, že asi 60 % pitné vody pro obyvatelstvo a průmysl je v ČR vyráběno z vody povrchové. Z těchto důvodů je ochrana vod před znečištěním významným limitujícím faktorem dalšího rozvoje. Ve smyslu přílohy II směrnice Evropské unie č. 91/271/EEC tak může být na celé území ČR nazíráno jako citlivou oblast.
TECHNICKÉ STANDARDY
Technický vývoj v oblasti ochrany vod před znečištěním šel ruku v ruce s vývojem legislativy pro vypouštění odpadních vod. V dnešní době se tlak ještě stupňuje, a to zejména s ohledem na nutnost přizpůsobovat naší legislativu v této oblasti požadavkům EU. Legislativa v tomto směru stále vychází z vodního zákona č. 138/1973 Sb. (ve znění zákona č. 14/1998 Sb.), který v § 23, odst. 1 vyžaduje:
"Kdo vypouští odpadní nebo zvláštní vody do vod povrchových nebo podzemních, je povinen dbát, aby jakost povrchových nebo podzemních vod nebyla ohrožena či zhoršena. Za tím účelem je povinen zejména zajišťovat zneškodnění vypouštěných vod způsobem odpovídajícím současnému stavu technického pokroku."
Konkrétní požadavky na kvalitu vypouštěných městských i průmyslových odpadních vod jsou dány nařízením vlády. Za dobu platnosti stávajícího vodního zákona byla v platnosti tato nařízení:
[*] Nařízení č. 25/1975 Sb., které postavilo systém ochrany recipientů na imisních standardech (což bylo v té době progresivní a odvážné, ovšem nad rámec ekonomických možností).
[*] Nařízení č. 171/1992 Sb., které zejména z ekonomických důvodů vnáší do našeho vodního práva emisní standardy. Tato právní norma byla vydána dne 26. února 1992, přičemž její příprava byla pod určitým časovým tlakem a z větší části proběhla před vydáním obdobné směrnice Evropské unie č. 91/271/EEC. Nemohla proto reflektovat některé zásady této evropské směrnice.
[*] V současné době je v platnosti nařízení vlády č. 82 ze dne 22. března 1999, kterým se stanoví ukazatele a hodnoty přípustného stupně znečištění vod.
I nařízení vlády č. 82/1999 Sb. zachovává dvě sady standardů. Emisní odtokové standardy jsou oproti předchozí právní normě definovány na zcela jiných principech (typy vzorků, povolen určitý počet překročení, nový typ emisního standardu pro účely kontrolu provozu ČOV orgány České inspekce životního prostředí). V tomto ohledu se nové nařízení vlády vyrovnalo s požadavky směrnice Evropské unie č. 91/271/EEC. Imisní standardy reprezentují požadovanou jakost vody v recipientu.
Zachování tohoto principu kombinace emisních a imisních standardů se ukázalo jako velmi prozíravé, neboť v nově připravované "rámcové směrnici o vodě" Evropské komise bude obdobný přístup vyžadován od členských zemí EU.
SOUČASNÁ SITUACE
Rozsah a kvalita odvádění a čištění odpadních vod mohou být hodnoceny na základě statistických dat publikovaných Ministerstvem zemědělství, které je v ČR za tuto oblast zodpovědné. Ročenka Ministerstva zemědělství vychází z údajů asociace SOVAK, což je společenství podniků vodovodů a kanalizací u nás. V současné době je situace u nás zhruba následující:
[*] z celkového počtu obyvatel 10,3 mil. žije 7,6 mil. v domácnostech napojených na veřejné kanalizace (73,7 %), a z tohoto počtu 6 mil. obyvatel žije v domácnostech napojených na veřejné kanalizace s vyhovujícím čištěním odpadních vod (58 %). Podle údajů OECD jsou tyto údaje srovnatelné či dokonce lepší než v některých zemích EU (např. Francie, Španělsko, Řecko apod.),
[*] celkový objem odpadních vod vypuštěných z veřejných kanalizací do recipientů činí téměř miliardu metrů krychlových, tento celkový odtok se skládá z 34 % splašků od obyvatelstva, 28 % průmyslových odpadních vod a z 38 % srážkových vod,
[*] z tohoto celkového odtoku odpadních vod je cca 77 % čištěno v souladu se stávající legislativou, 16 % s účinností nižší a 7 % vypuštěno bez čištění.
Velikostní struktura zdrojů městských odpadních vod podle registru městských zdrojů znečištění Ministerstva životního prostředí ČR v roce 1996 je uvedena v tabulce.
Od roku 1996 se situace dále výrazně zlepšila, zejména v kategorii středních a velkých měst. V kategorii okresních měst je Děčín posledním městem, kde je čistírna odpadních vod teprve ve výstavbě.
Z tohoto přehledu je zřejmé, že většina obyvatelstva v domácnostech nenapojených na veřejné kanalizace s příslušným čištěním odpadních vod žije v sídlech menších než 5000 obyvatel. Poskytnutí úplného čištění i pro odpadní vody v těchto malých sídlech bude rozhodující pro to, zda ČR dosáhne úrovně běžné v rozvinutějších zemích EU (např. v Německu žije 90,2 % obyvatel v domácnostech napojených na veřejné kanalizace, přičemž pro 85,6 % populace je zajištěno čištění odpadních vod v souladu se stávající legislativou).
V této souvislosti nutno konstatovat, že právě uvedení skutečného stavu v čištění a vypouštění odpadních vod v ČR do souladu s legislativou EU bude jedním z největších problémů při přistoupení naší země k Evropské unii v oblasti ochrany životního prostředí. Dnes je již oběma stranám jasné, že s ohledem na omezené možnosti české ekonomiky bude důsledné splnění tohoto cíle vyžadovat poměrně dlouhé přechodné období.
ZDROJ ODPADU
Ačkoli legislativa odpadní vody takto přímo necharakterizuje, jsou všeobecně v odborné i laické veřejnosti přijímány jako specifický druh odpadu, který vyžaduje vysoce specializované a kvalifikované nakládání. Přitom je vždy zdůrazňován hygienický aspekt tohoto nakládání, neboť městské odpadní vody a splašky jsou médiem potenciálně obsahujícím patogenní či podmíněně patogenní mikroorganismy.
Současné čistírenské technologie, a to i ty nejmodernější, produkují materiály, které lze považovat za odpady v pravém slova smyslu.
Jedná se zejména o:
[*] shrabky, vznikající cezením surové odpadní vody,
[*] písek a jiné minerální látky splachované do kanalizace srážkovými vodami,
[*] tzv. primární kal, tj. organické nerozpuštěné látky odsazené z čištěné odpadní vody gravitační sedimentací,
[*] tzv. sekundární kal, tj. přebytečná biomasa vznikající při biologickém čištění odpadních vod.
Zatímco první dva materiály je nutno likvidovat jako skutečné odpady vzhledem k jejich výrazné hygienické závadnosti (u nás nejčastěji skládkováním), lze na oba dva druhy vznikajících kalů pohlížet i jako na zdroj energie. Obsahují totiž značný podíl organických látek, které by při dalším zpracování těchto kalů podléhaly neřízeným anaerobním procesům.
Proto musí být nejdříve obsah organických látek snížen pod mez, kdy již k těmto samovolným rozkladným procesům nedochází. Tato fáze zpracování čistírenských kalů se nazývá stabilizace a v našich podmínkách je prováděna ve dvou modifikacích. U menších čistíren (cca do 10 až 15 tisíc obyvatel) se využívá aerobní stabilizace, kdy organické látky jsou pouze oxidovány dlouhodobým provzdušňováním kalu. Pro větší čistírny se pak zcela běžně aplikuje stabilizace anaerobní.
Anaerobní stabilizace je proces, kdy v důsledku činnosti specializovaných baktérií jsou za nepřístupu vzduchu a zvýšené teploty (okolo 37 0C) organické látky z čistírenských kalů konvertovány na methan, který tvoří hlavní složku tzv. bioplynu. Bioplyn je pak na čistírnách odpadních vod energeticky využíván, a to buď pouze na výrobu tepla spalováním v kotlích nebo tzv. kogenerací, kdy plyn je využíván pro pohon spalovacích motorů. Zde je jednak získáváno teplo chlazením motoru a spalin, jednak elektrická energie spojením plynového motoru s alternátorem.
Anaerobně stabilizovaný kal má charakter zvodnělé suspenze, takže je nutno před jeho konečnou likvidací odloučit přebytečnou vodu. V našich čistírnách se tak dnes děje výhradně moderními strojními postupy s využitím sítopásových lisů, kalolisů a membránových kalolisů nebo odvodňovacích odstředivek, které si získávají stále větší oblibu.
Odvodněný, anaerobně stabilizovaný čistírenský kal s obsahem sušiny okolo 30 % má svým vzhledem, vůní, strukturou i chemickým složením charakter blízký humusu. Pro vysoký obsah inertní biologické hmoty, cenných minerálů i specifických organických látek má vysoký hnojivý účinek, zejména pro půdy, na nichž byla dlouhodobě aplikována průmyslová hnojiva. Nejpřirozenějším způsobem likvidace tohoto produktu čištění odpadních vod by proto bylo jeho přímé zapracovávání do půdy.
Kromě omezení agrotechnického charakteru může však být tento způsob limitován i dalšími faktory, zejména pak:
[*] zvýšeným obsahem těžkých kovů (u nás zvláště rtuti, kadmia, arzenu, případně mědi či chrómu),
[*] obsahem patogenních či podmíněně patogenních zárodků, např. salmonely.
V případě zvýšeného obsahu těžkých kovů je nutno provést především opatření na stokové síti, aby se odpadní vody obsahující tyto těžké kovy do sítě nedostávaly. Právní oporu pro tato opatření poskytuje tzv. kanalizační řád. Ovšem i kal s mírně zvýšeným obsahem těžkých kovů lze ještě použít pro výrobu kompostu, kde se koncentrace těžkých kovů ve finálním produktu "naředí" inertní organickou hmotou používanou pro výrobu kompostu (sláma, dřevěná kůra apod.).
V případě výskytu patogenních či podmíněně patogenních mikroorganismů v anaerobně stabilizovaném čistírenském kalu je nutno před jeho případným zemědělským využitím přistoupit k tzv. hygienizaci. Při tomto způsobu jsou nežádoucí organismy usmrceny chemickými nebo fyzikálními postupy. Hygienizace čistírenských kalů je dnes technicky zvládnuta i v provozním měřítku, znamená však výrazně negativní zásah do ekonomiky provozu čistírny odpadních vod.
V řadě českých měst je finální likvidace čistírenských kalů prováděna jejich skládkováním. Tento postup však nelze považovat za dlouhodobě perspektivními vzhledem k stále se zpřísňujícím předpisům EU na obsah vody a organické složky ve skládkovaných materiálech.
V mnoha případech, které budou i u nás stále častější, nezbývá pod vlivem různých faktorů jiná cesta konečné likvidace čistírenského kalu než jeho spálení. Kromě aspektů technických (předúprava kalu, čištění spalin apod.) je tento způsob náročný na pečlivé energetické bilance.
Pokud je již čistírna odpadních vod vybavena anaerobní stabilizací kalu a energetickým využitím bioplynu, je výhodné spalovat až anaerobně stabilizovaný kal. Pouze v případě nově budovaných ČOV bez existující anaerobní stabilizace je oprávněné uvažovat o spalování surového, nestabilizovaného kalu, a to buď přímo v tekutém stavu nebo po jeho předchozí úpravě. Tyto úvahy samozřejmě neplatí tam, kde se provádí společné čištění městských a průmyslových odpadních vod nebo v průmyslovém podniku, který má k dispozici fungující spalovnu umožňující z technických i ochranářských hledisek spalování čistírenského kalu.
DOBRÁ ÚROVEŇ
V oblasti čištění odpadních vod patří Česká republika k zemím se standardní evropskou úrovní. Postupem let vypracovaný systém ochrany povrchových i podzemních vod snese srovnání se zeměmi EU, a to jak v oblasti příslušné legislativy, tak i čistírenské technologie. Abychom dosáhli úrovně čištění odpadních vod běžné ve vodohospodářsky vyspělejších zemích EU (např. Německo, Nizozemí či skandinávské země), musela by Česká republika dořešit i odkanalizování a čištění odpadních vod v sídlech menších než 5000 obyvatel. Přitom se ale jedná o nesmírně náročný úkol vzhledem k počtu takovýchto sídel a malému politickému významu staveb tohoto druhu na lokální úrovni.
Dosažení cílů Evropské unie v ochraně vod před znečištěním bude jedním z kritérií hodnocení proklamovaného zájmu ČR o vstup do tohoto společenství. Nedílnou součástí komplexního nakládání s odpadními vodami je i bezpečná a ekonomicky přijatelná konečná likvidace kalů a dalších produktů odpadajících v procesu čištění odpadních vod.
JIŘÍ WANNER,
Ústav technologie vody a prostředí,
VŠCHT Praha
FOTO ARCHÍV
Struktura zdrojů městských odpadních vod v roce 1996
Počet měst a obcí Města bez
Obyvatelstvo celkem s ČOV bez ČOV ČOV ve existující
výstavbě nebo
stavěné
ČOV
>50 000 24 13 11 10 1
20 000-49 999 45 40 5 5 0
10 000-19 999 67 59 8 8 0
5000-9999 137 100 37 27 10
