Mají-li být staré ekologické zátěže po provedené technické rekultivaci plně integrovány do krajiny, je nezbytné, aby následovala biologická rekultivace spočívající minimálně v zatravnění povrchu, lépe však ve vysázení vhodných dřevin.
Ideálním případem by bylo použití nekontaminovaných zemin (ornice), avšak s takovou možností nelze obecně kalkulovat s ohledem na nedostatečné disponibilní objemy a vysoké pořizovací náklady. Potřeba rekultivačních materiálů však rapidně vzrůstá a objevuje se problém jak potřebné objemy rekultivačních materiálů vůbec získat.
Problém je možné řešit biologicky aktivním rekultivačním materiálem, jehož nezbytnou součástí jsou stabilizované kaly z čistíren odpadních vod.
Přísné podmínky aplikace
Podle studie VÚV TGM se největší množství kalů z ČOV odstraňuje přímým využitím v zemědělství (33-34 %). Ovšem s účinností vyhlášky MŽP č. 382/2001 Sb., o podmínkách použití kalů na zemědělské půdě, se od 1. 1. 2002 velmi zpřísnily podmínky pro přímou aplikaci. Zejména u kalů z větších měst a aglomerací s nadlimitními obsahy rizikových prvků a látek je jejich aplikace na zemědělskou půdu vyloučena. Některé výzkumy prokázaly, že tyto limity nesplňuje až 68 % kalů z těchto typů čistíren. Pro provozovatele čistíren odpadních vod pak vzniká zásadní problém, co s neustále produkovaným kalem.
Spalování kalů je zanedbatelné (1 %) a též využití pro rekultivace není zásadní (14-17 %). Přitom lze předpokládat nárůst produkce kalů ze současných 170-207 tisíc tun sušiny kalu za rok až na 250 tisíc tun v letech 2010-2020 (v důsledku budování ČOV v malých obcích). Se vstupem České republiky do EU také dojde ke zpřísnění limitů rizikových látek, zejména organických polutantů.
Odstranění problémových kalů
Biologicky aktivní rekultivační materiály představují jednu z cest využití (odstranění) problémových kalů z ČOV z velkých městských čistíren komunálních odpadních vod.
Biologický aktivní rekultivační materiál, vyráběný firmou Rekka, s. r. o., pod názvem Rekosol, je vyráběn z odpadních zemin (možno použít i upravené zeminy kontaminované ropnými látkami například z rekonstrukcí čerpacích stanic pohonných hmot, z havárií apod.), z popílků ze spalování fosilních paliv a ze stabilizovaných kalů z ČOV.
Do základní směsi je možno přidat 1-20 % hm jednoho nebo několika dalších vhodných osvědčených a odzkoušených aditiv (produkty z odsiřování spalin, zbytky z dřevozpracujícího a papírenského průmyslu, odpady ze zemědělství apod.), které do konečného výrobku vnášejí látky potřebné pro růst rostlin (vápenné ionty, hůře rozložitelnou organickou hmotu, dusíkaté látky ve všech formách dusíku, hořčík, draslík a ostatní minerální látky).
Jako zemitý materiál je používána zejména odpadní přebytečná zemina původem z výkopových prací ve stavebnictví, při výstavbě a rekonstrukci komunikací a železnic. Přínosem pro konečnou strukturu je i zemina s obsahem organických složek rostlinného i živočišného původu (hnůj, listí, kůra, uliční smetky apod.), kal z lapáků písku, rybniční bahno atd.
Druhou základní komponentou směsi je popílek ze spalování pevných paliv (převážně hnědé uhlí), který může být kombinován s pevnými reakčními produkty na bázi vápníku z odsiřování spalin. Popílek se mísí s vodou, popřípadě s pevným reakčním produktem, takže je v bezprašném stavu se zaktivizovaným povrchem.
Poslední ze tří hlavních komponent biologického rekultivačního materiálu jsou stabilizované kaly z ČOV, které jsou z hlediska zajištění vhodného prostředí pro růst rostlin dokonce nejdůležitější. Kaly z ČOV vnášejí do směsi vysoký podíl surové organické hmoty z aerobního i anaerobního procesu čištění odpadních vod a současně bohatou bakteriální mikroflóru, která celý proces kompostování aktivuje a výrazně přispívá k vysoké biologické aktivitě výsledného výrobku.
Vstupní komponenty jsou navezeny na místo zakládky kompostovacích figur a poté jsou těžkou mechanizací (bagry, buldozery) smíchány (homogenizovány) a urovnány do zakládky. Optimální hmotnost kompostování figury je kolem 3500 tun. Po skončení homogenizace (první překopávce) se nechává vytvořený materiál zrát. Doba zrání podle obsahu těžce rozložitelných surovin (substráty s delší dobou humifikace - kůra, odpady z výroby dřeva, rohovina aj.) a podle stupně případné kontaminace ropnými látkami je 60-180 dní.
Během doby zrání je nutno kompostovaní figuru jednou až čtyřikrát překopat, aby se materiál dále homogenizoval a zejména provzdušnil. Tyto úpravy jsou nutné pro intenzifikaci průběhu humifikačních a biodegradačních procesů během zrání. Interval mezi jednotlivými překopávkami nesmí být kratší než 30 dnů.
Rozvoj půdní mikroflóry
Principem výroby je aplikace autobiodegradačního procesu namíchané směsi, přičemž se pracuje v kompostovacím režimu. Technologie spočívá ve smíchání a homogenizování vstupních materiálů a v optimalizaci podmínek potřebných pro rozvoj přirozené půdní mikroflóry obsažené přímo ve vstupní komponentě - zemině a kalech z čistíren odpadních vod. Technologie nepoužívá vnášení cizí mikroflóry.
Organické složky rostlinného nebo živočišného původu vnášené do výroby podléhají procesu humifikace. Organické složky původem z ropy jsou vlivem půdní mikroflóry biologicky degradovány a přetvářeny na složité organické sloučeniny půdního jílovitohumusového sorpčního komplexu.
Vedle biologických procesů dochází během zrání též k fyzikálně-chemickému procesu sorpce původně toxických složek, které mohou být obsaženy ve vstupních komponentách, na kyslíkem zaktivizovaném povrchu popílku. Dochází tak k částečné solidifikaci a stabilizaci anorganických složek původního materiálu v závislosti na kvalitě vnášených aditiv.
Splněné limity
Rekultivační materiál Rekosol splňuje limity výluhů chemických prvků a sloučenin II. třídy vyluhovatelnosti a koncentraci škodlivin dle tabulky 9.2 přílohy č. 9 k vyhlášce MŽP č. 383/2001 Sb. Mikrobiologická kritéria nepřekračují limitní hodnoty uvedené v příloze č. 4 vyhlášky 382/2001 Sb., o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě, pro kategorii I. (množství termotolerantních koliformních bakterií, enterokoků, negativní nález salmonel).
Využití materiálu
Rekultivační materiál se využívá pro konstrukci poslední svrchní biologicky oživitelné vrstvy rekultivovaných skládek odpadů, odkališť, vytěžených důlních prostor a podobných starých ekologických zátěží, které nikdy nebudou využívány pro zemědělskou výrobu.
Oproti běžné zemědělské půdě má Rekosol jisté odlišnosti (nižší obsah jílovité frakce, náchylnost k přísuškům, nižší obsah stabilního humusu a jílovitohumusového komplexu), nicméně z hlediska mikrobiologického a chemického je tento materiál schopen plně nahradit půdu pro rostliny. Vyzrálý rekultivační materiál se vyznačuje hnědou, šedočernou až černou barvou, homogenní drobtovitou až hrudkovitou strukturou. Nevykazuje pachy svědčící o přítomnosti nežádoucích látek.
Pro ověření vhodnosti použití biologicky aktivního rekultivačního materiálu se sleduje vliv substrátu na vybrané složky životní prostředí, jeho kvalitativní změny pod vlivem travní rhizosféry a pohyb těžkých kovů v potravním řetězci.
Z výsledků sledování půdního substrátu lze vyvodit, že Rekosol neovlivňuje negativně životní prostředí a nedochází k negativnímu ovlivnění potravního řetězce. Využívání kalů z ČOV pro výrobu rekultivačních materiálů a jejich aplikace je konkrétně prováděna při rekultivaci skládky popelovin Kuřimany (provozovatel Teplárna Strakonice, a. s.), odkaliště popílku Plzeň-Božkov (Plzeňská teplárenská, a. s.) a odkaliště rmutů po zpracování uranové rudy K III - Olešník (Diamo, s. p.).
Výroba a aplikace biologického rekultivačního materiálu na rekultivace odkališť a skládek je reálnou cestou ke konečné integraci antropogenně poškozených území do přírodního prostředí. Uvedený proces je ekonomicky a společensky přijatelným způsobem odstraňování kalů z ČOV, a je výhodný jak pro producenta kalů, tak i pro ty, kteří odpovídají za ekonomickou stránku rekultivací.
Ing. RNDr. Pavel Hrdina
Rekka, s. r. o.,
České Budějovice
