„Optimalizace nakládání s kaly z komunálních čistíren ... · tento projekt je...

TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN Z FONDU SOUDRŽNOSTI PROSTŘEDNICTVÍM OPERAČNÍHO PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY.

1

„Optimalizace nakládání s kaly z komunálních

čistíren odpadních vod“

Oddíl III

Návrhová část

Zpracovatel:

ECO trend Research centre s.r.o.

Na Dolinách 36

147 00 Praha 4

říjen 2015


2

Obsah 1. Úvod .................................................................................................................................................... 3

2. Zjištění ................................................................................................................................................. 5

2.1 Sušina............................................................................................................................................. 5

2.2 Organická sušina ............................................................................................................................ 6

2.3 Hodnoty pH ................................................................................................................................... 7

2.4 Mikrobiologie ................................................................................................................................ 7

2.5 Halogenové organické sloučeniny ................................................................................................. 8

2.6 Fosfor ............................................................................................................................................. 8

2.7 Polycyklické aromatické uhlovodíky .............................................................................................. 9

2.8 Polychlorované bifenyly .............................................................................................................. 10

2.9 Mikropolutanty (farmaka a PCPP) ............................................................................................... 10

2.10 Vliv technologie ......................................................................................................................... 11

2.11 Rozdíly mezi malými a velkými ČOV .......................................................................................... 11

2.12 Regionální rozdíly ...................................................................................................................... 11

3. Odborné závěry ................................................................................................................................. 13

4. Doporučená opatření ........................................................................................................................ 18

Opatření č. 1 ...................................................................................................................................... 18

Opatření č. 2 ...................................................................................................................................... 20

Opatření č. 3 ...................................................................................................................................... 21

Opatření č. 4 ...................................................................................................................................... 22

Opatření č. 5 ...................................................................................................................................... 24

Opatření č. 6 ...................................................................................................................................... 25

Opatření č. 7 ...................................................................................................................................... 27

Opatření č. 8 ...................................................................................................................................... 29

Opatření č. 9 ...................................................................................................................................... 30

Opatření č. 11 .................................................................................................................................... 33

5. Analýza možností podpory konkrétních záměrů z OPŽP ................................................................... 34

5.1 Identifikace hlavních prioritních os pro podporu technologií a procesů nakládání s kaly .......... 34

5.2 Podpora technologií a procesů nakládání s kaly v rámci PO 1 .................................................... 36

5.3 Podpora technologií a procesů nakládání s kaly v rámci PO 3 .................................................... 38


3

1. Úvod

V rámci projektu „Optimalizace nakládaní s kaly z komunálních čistíren odpadních vod“, který

probíhal od února do listopadu 2015, byly v základním souboru analyzovány vzorky kalů z 15 velkých

(nad 10 000 EO) a 13 malých ČOV, přičemž zástupci reprezentují jednotlivé kraje České republiky.

Předmětem zkoumání byly tyto parametry:

fyzikální parametry: sušina, organická sušina, pH

mikrobiologické parametry: enterokoky, salmonella, termotolerantní koliformní bakterie

halogenové organické sloučeniny (adsorbovatelné organické halogeny - AOX)

extrahovatelné kovy a polokovy: stříbro, arsen, baryum, beryllium, kadmium, kobalt, chrom,

měď, železo, rtuť, lithium, mangan, molybden, nikl, olovo, antimon, cín, stroncium, thallium,

vanad, zinek

fosfor

polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU): acenaften, acenaftylen, anthracen,

benzo(a)anthracen, benzo(a)pyren, benzo(b)fluoranthen, benzo(g,h,i)perylen,

benzo(k)fluoranthen, chrysen, dibenzo(a,h)anthracen, fenanthren, fluoranthen, fluoren,

indeno(1,2,3-cd)pyren, naftalen, pyren

polychlorované bifenyly: kogenery PCB 28, PCB 52, PCB 101, PCB 118, PCB 138, PCB 153, PCB 180

alkylfenoly: nonylfenol (směs isomerů), nonylfenol monoethoxylát (směs isomerů), nonylfenol

diethoxylát (směs isomerů),nonylfenol triethoxylát (směs isomerů)

rezidua farmak: látky s estrogenními účinky (17-α-ethinylestradiol; 17-β-estradiol); nesteroidní

protizánětlivá farmaka (ibuprofen, kyselina salicylová); antirevmatika (diklofenak); antiepileptika

(karbamazepin); regulátory lipidů v krvi (kyselina klofibrilová).

Výsledkem projektu má být jednoznačné doporučení konkrétního způsobu nakládání s kaly z ČOV na

území ČR, které nepovede k ohrožení životního prostředí a zdraví lidí s vyjádřením se k reálnému

riziku materiálového využití kalů jako odpadu. Dále je vhodné zabývat se v části projektu úvahou

možného zákazu aplikace kalů z ČOV do zemědělské půdy a zaměření se na možnost energetického

způsobu využití kalů z ČOV nebo na jiné způsoby nakládání.

Dokument bude podkladovým materiálem pro efektivní realizaci projektu v novém programovacím

období po roce 2014 v rámci tematického cíle 6: Ochrana životního prostředí a podpora účinného

využívání zdrojů, oblast podpory zahrnující Odpady a materiálové toky. V připravovaném OPŽP se

počítá s podporou využití kalů z ČOV.

Cílem projektu by mělo být především vlastní sledování složení kalů z ČOV v jednotlivých regionech

ČR se zaměřením na stanovení jejich znečištění mikropolutanty – vybranými residui léčiv a prostředky

PPCP, a to v souladu se současným stavem vývoje a výzkumu v oblasti kalů z ČOV v ČR a ve světě.

Závěrem by mělo být zjištění zdrojů nebo příčin nalezeného organického/anorganického znečištění a

zmapování situace pro vhodný způsob materiálového či energetického využití.


4

Stěžejní částí projektu je vypracování analýzy, která na základě zjištěných údajů a s ohledem na

existující kapacity zařízení zhodnotí budování adekvátních technologií pro daný region. Toto bude

vodítkem pro lepší zacílení finančních prostředků v rámci budoucího programovacího období OPŽP

2014 - 2020.


5

2. Zjištění

Výsledky analytické a hodnotící části vedou k některým zásadním zjištěním, jež jsou shrnuta

v následujícím přehledu:

2.1 Sušina

Význam sušiny je především pro další nakládání s kaly. Obecně lze konstatovat, že čím vyšší sušina

kalu, tím lepší manipulace, menší uskladňovací prostor, nižší náklady na dopravu atd. Charakteristiku

sypké hmoty získává kal s více než 16 % sušiny.

Při aplikaci kalu s vyšší sušinou na zemědělskou půdu se přímo úměrně snižuje potřeba pojezdu při a

tím i utužování půdy. Navíc se kal s vyšší sušinou snáze aplikuje rozmetadly. Co se týče energetického

využití kalů, obsah sušiny kalu resp. obsah organických látek významně ovlivňuje energetickou bilanci

procesů. Závislost výhřevnosti kalu na obsahu sušiny a organické sušiny je graficky znázorněna na

obrázku 1.

Obrázek.1: Závislost výhřevnosti vlhkého kalu na obsahu sušiny a organické sušiny materiálu. [1]

[1] (Mininni, G. Incineration with energy recovery. Sludge into Biosolids,Processing, Disposal,

Utilization; IWA Publishing: London, UK, 2001; Chapter 5.3.2.2 Calorific value, pp 106–107.)

Předpokládaná výhřevnost sušiny kalu byla uvažována 23 MJ/ kg-1, dle doporučení autora, což však

nebývá pravidlem. Z grafu na obrázku 1. je patrné, že v případě obsahu organické sušiny kolem 60 až

-5

-2,5

0

2,5

5

7,5

10

12,5

15

17,5

20

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100%

Výh

řevn

ost

[MJ/

kg-1

]

Sušina

Výhřevnost vlhkého kalu

40% 50% 60% 70% 80%org. suš.


6

70 %, nabývá výhřevnost kladných hodnot při hodnotách sušiny kolem 15 %. Výhřevnost samotná

však není dostačujícím parametrem pro hodnocení energetické bilance. Ta závisí na celé řadě dalších

parametrů, především zvolené technologii termického zpracování materiálu. Literatura uvádí, že z

hlediska účinnosti získání využitelné energie z kalu vyplývá následující zjednodušené pořadí

technologií pro zpracování kalu: mokrá oxidace v nadkritické oblasti vody > mokré spalování v

podkritické oblasti vody > pyrolýza > anaerobní stabilizace > přímé spalování [2, 3]. Mininni uvádí, že

autogenního spalování kalů lze dosáhnout v peci s fluidním ložem při hodnotě sušiny 45 % (byl

uvažován 70% obsah organické sušiny) a 25 – 30 % ve vícekomorové nístějové peci s předehřevem

vzduchu [1]. Existuje však celá řada metod termické likvidace kalů a je nad rámec této studie všechny

ohodnotit (například metody mokré oxidace, pyrolýza, různé typy spalovacích zařízení). Je však třeba

zdůraznit, že ne všechny metody nabízí také využití energie z kalu, u většiny „klasických“ (suchých)

spalovacích procesů je třeba kal před spalováním sušit, tak aby ho bylo možno považovat za palivo.

V tomto případě nelze jednoznačně odsoudit sušení kalů přebytečným teplem z kogeneračních

jednotek spalujících bioplyn, a to v případech, kdy pro toto teplo není jiného, smysluplnějšího využití.

[2] Lee D.J., Tay J.H., Energy recovery in sludge management processes. IWA International Specialist

Conf. BIOSOLIDS 2003 – Wastewater Sludge as a Resource, NTNU Trondheim, Norsko 23-25. June

2003.

[3] Dohányos, M., Efektivní využití a likvidace čistírenských kalů. Biom.cz [online]. 2006-05-09 [cit.

2015-11-27]. Dostupné z WWW: <http://biom.cz/cz/odborne-clanky/efektivni-vyuziti-a-likvidace-

cistirenskych-kalu>. ISSN: 1801-2655.

Zjištění

Výsledky ukazují na to, že se použitím vhodného odvodnění (odstředivka, lis) dosahuje sušiny

odvodněného kalu nad uvedenou 16% hranici. Je však třeba říci, že především z ekonomických

důvodů (vyšší investiční a provozní náklady) některé, většinou malé, ČOV kaly neodvodňují. Zjištěné

hodnoty jsou v souladu běžnou provozní praxí. Výsledky potvrzují, že anaerobní stabilizace kalu

výrazně zlepšuje jeho odvodnitelnost, protože při ní dochází k výraznému snížení obsahu organických

látek. Případné odchylky vznikly spíše důsledkem momentálních anomálií v technologii, případně

odběru. Vysokou sušinu měl také kal, který byl odvodněn a zahušťován v kalojemech, a následně

stabilizován s velmi dlouhou dobou zdržení (cca 150 dní), jednalo se však o malou ČOV, v případě

velkých čistíren se toto řešení jeví nereálným, bylo by totiž třeba uvažovat odpovídající kapacitu

skladovacích prostor.

2.2 Organická sušina

Organická sušina (organické látky v kalu obsažené) se stanovuje žíháním a vyjadřuje se jako

procentuální podíl z celkové sušiny (procentuální podíl ze suchého vzorku). Je důležitá pro stanovení

výhřevnosti kalu i pro jeho další materiálové využití na půdě nebo jako biouhlí apod.


7

Zjištění

Obecně platí, že směsný surový kal obsahuje kolem 70 % organické sušiny. Aerobní stabilizací

používanou u malých ČOV klesá o 3 – 5 procentních bodů hlavně v závislosti na teplotě, dodávce

vzduchu a době zdržení. Anaerobní fermentací se důsledkem transformace části organické hmoty na

bioplyn snižuje obsah organické sušiny v průměru na 60 % resp. 55% u termofilní anaerobní

fermentace.

Zjištěné hodnoty jsou v souladu s běžnou provozní praxi a případné odchylky jsou spíše důsledkem

momentálních anomálií v technologii, případně odběru.

2.3 Hodnoty pH

Aktivní pH se zjišťuje elektrochemicky v definované vodné suspenzi kalu - pH vzorků kalů je ovlivněna

uhličitanovou rovnováhou kalů, proto je nutné vzorky kalů uchovávat v uzavřené, ne zcela naplněné

nádobě a omezit manipulaci se vzorkem před vlastním měřením

Zjištění

Střední hodnota pH se pohybuje kolem 7,7 (zjištěné minimum bylo 6,7 a maximum 8,7). Výsledné

hodnoty pH jsou tedy celkem konzistentní a rozdíly mezi ČOV nejsou velké, hodnota pH se pohybuje

v neutrální až mírně alkalické oblasti.

Zjištěné hodnoty jsou v souladu s běžnou provozní praxi a případné odchylky jsou spíše důsledkem

momentálních anomálií v technologii, případně odběru.

2.4 Mikrobiologie

Mikrobiologické parametry jsou kontrolovány vzhledem k možné kontaminaci při dalším užití

zejména na zemědělskou půdu. Pro tyto účely jsou ve vyhlášce 382/2001 definovány dvě kategorie

kalů: kategorie I - kaly, které je možno obecně aplikovat na půdy využívané v zemědělství při dodržení

ostatních ustanovení této vyhlášky a kategorie II - kaly, které je možno aplikovat na zemědělské půdy

určené k pěstování technických plodin, a na půdy, na kterých se nejméně 3 roky po použití

čistírenských kalů nebude pěstovat polní zelenina a intenzivně plodící ovocná výsadba. Aplikace je

podmíněna dodržením zásad ochrany zdraví při práci a ostatních ustanovení vyhlášky.

Zjištění

Relativně negativním zjištěním je, že 50 % vzorků nesplňuje v některém parametru limity kategorie II

(problematické jsou zejména termotolerantní koliformní bakterie) a 44 % z nich nesplňuje kategorii II

ani v parametru enterokoky (22 % ze všech vzorků).. Pro splnění požadavků uvedených vyhláškou by

byla třeba zlepšená hygienizace kalů některou z vhodných technik, jako je například termofilní


8

fermentace čistírenských kalů, kvalitní kompostování, termická předúprava, pasterizace, případně

ultrazvuk. Větším problémem pro hygienizaci jsou zejména termotolerantní koliformní bakterie, a to

díky tomu, že termotolerantní koliformní bakterie, z čehož vyplývá i jejich název, jsou vůči vyšším

teplotám odolnější Pokud není jinak určeno právním předpisem, obvykle se užívá pro validaci

aerobních termofilních procesů, jako je kompostování a chemické procesy, E. coli a Enterococcus

faecalis, zatímco pro termofilní anaerobní procesy a tepelné procesy jsou převážně validovány pouze

enterokoky. Pokud je vyžadována redukce termorezistentních virů, provádí se stanovením

somatických kolifágů. [4]

[4] Matějů L. Metodický návod pro stanovení indikátorových organismů v bioodpadech, upravených

bioodpadech, kalech z čistíren odpadních vod, digestátech, substrátech, kompostech, pomocných

růstových prostředcích a podobných matricích. Acta hygienica, epidemiologica et microbiologica,

Státní zdravotní ústav, 2008 (1) [online]. [cit. 2015-11-27]. Dostupné z WWW: <

http://www.szu.cz/uploads/documents/knihovna_SVI/pdf/2008/full_2008_01.pdf>. ISSN: 1804-9613.

Zjištěné hodnoty ukazují na potřebnost striktní a nezávislé kontroly mikrobiologických parametrů

kalů, a to včetně nezávislého odběru vzorků provedeného správným způsobem zajišťujícím

reprezentativnost analyzovaného vzorku. To povede především ke snížení zdravotních rizik, které

vyplývají z aplikace kalů na zemědělské půdě.

2.5 Halogenové organické sloučeniny

Tyto sloučeniny patří mezi vybrané rizikové látky v kalech pro jejich použití na zemědělské půdě a

jsou ukazatelem organického zatížení kalů. Z analytického pohledu se jedná o sumu organických

sloučenin s obsahem vázaného chloru, bromu a jodu, které se za normou určených podmínek

adsorbují na aktivní uhlí (AOX).

Zjištění

Obsah halogenových organických sloučenin vyjádřených dle vyhlášky 382/2001 jako AOX nepatří

mezi problematické parametry kalů, byl zaznamenán jediný výsledek překračující velmi mírně limit

vyhlášky, nicméně v rámci nejistoty metody se jedná o výsledek hraniční. Výsledky se pohybují

v průměru kolem poloviny limitu stanoveného vyhláškou 382/2001 Sb.

2.6 Fosfor

Obsah fosforu v kalech byl zjišťován metodou atomové emisní spektrometrie s iontově vázaným

plazmatem. Obsah fosforu v kalu patří mezi důležité agrochemické parametry kalu.

Zjištění


9

Obsah fosforu v kalech je velmi variabilní, od 4 do 82 g/kg sušiny kalu. Rozdíly v obsahu jsou dány

množstvím fosforu v přitékajících odpadních vodách a stupněm jeho odstraňování v průběhu čištění

odpadních vod. Z hlediska použití na zemědělské půdy se může jednat o vhodný zdroj fosforu, jako

jednoho z biogenních prvků. Při povolené aplikaci 5 t sušiny kalů na hektar se při průměrném

obsahu fosforu 25 g/kg sušiny kalu může jednat o celkovou dotaci 125 kg fosforu na hektar. To

odpovídá podle plodiny, typu půdy a aktuální zásoby dostupného fosforu v půdě dávce každoročního

či zásobního hnojení (na 2 – 3 roky dopředu), které je však v případě fosforu přípustné. Výpočet

potřeby fosforu v půdě je podrobně zpracován Výzkumným ústavem rostlinné výroby v.v.i.

2.7 Polycyklické aromatické uhlovodíky

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) patří mezi významné a často sledované polutanty životního

prostředí. Nicméně v rámci vyhlášky 382/2001 není jejich výskyt v kalech nikterak limitován.

Stanovení koncentrací PAU bylo prováděné metodou plynové chromatografie s hmotnostním

spektrometrem v rozsahu 16 PAU, jejichž výčet je uveden ve výsledkových protokolech laboratoře.

Zjištění

Výskyt PAU byl potvrzen ve všech analyzovaných kalech. Hodnoty sumy všech 16 měřených PAU se

pohybovaly od 0,1 do 21,7 mg/kg sušiny. V této souvislosti bylo následně provedeno ve vzorcích kalů

srovnání sumárního obsahu 12 PAU sledovaných v rámci přílohy 10, tab. 10.1 vyhlášky 294/2005 Sb.

pro nakládání s odpady. Vyhláškou daným limitem je 6 mg/kg sušiny pro uložení odpadu na povrch

terénu.

Porovnáním bylo zjištěno, že 20 % vzorků kalů přesahuje zmíněný limit vyhlášky 294/2005 Sb., což

ukazuje na zatěžování zemědělské půdy rizikovým organickým znečištěním, a to i v případě, že dle

vyhlášky 382/2001 Sb. jde o kal vyhovující. Proto se lze domnívat, že by parametr PAU bylo vhodné

do příslušné legislativy přidat.

Hodnota 6 mg/kg byla použita z vyhlášky 294/2005 a 341/2008 Sb. jakožto předpisu řešícího obsah

PAU v materiálu ukládaném na povrch terénu, čili platících pro obdobné používání materiálu. Tatáž

hodnota se vyskytuje i v návrhu novely vyhlášky 294/2005 Sb., kdy má být platná pro odpad na

povrch terénu v území užívaném nebo určeném k bydlení, pro veřejnou zeleň, ke sportu a k rekreaci,

v ochranných pásmech vodních zdrojů I. a II. stupně atd.

Hodnota limitu může být k diskusi, nicméně při povolené aplikaci 5 t sušiny kalů (s limitem 6 mg/kg)

na hektar (čili 0,5 kg/m2) stačí promísení s 30 kg zeminy na m2 (cca mocnost 2 cm na m2), aby se

obsah PAU zředil na 0,1 mg/kg, což je limit pro zemědělskou půdu z vyhlášky 257/2009 Sb. Orbou se

dosáhne zředění na 1/10 povolených hodnot pro zemědělskou půdu. Proto je limit 6 mg/kg

dostačující a bylo by matoucí zavádět jinou hodnotu.


10

2.8 Polychlorované bifenyly

Jedná se o rizikové látky běžně sledované v různých typech materiálů. Z analytického pohledu se

jedná o sumu indikátorových kongenerů typicky se vyskytujících na našem území, vlastní stanovení

probíhá na plynovém chromatografu s detektorem elektronového záchytu.

Zjištění

Obsah polychlorovaných bifenylů (PCB), podobně jako u AOX, nepatří mezi problematické parametry

kalů. Byl zaznamenán jeden výsledek vysoce překračující limit vyhlášky (důsledek starých

ekologických zátěží), nicméně všechny ostatní výsledky byly bezpečně pod limitem stanoveným

vyhláškou 382/2001, když střední hodnota výsledků se pohybovala na desetině limitu vyhlášky.

2.9 Mikropolutanty (farmaka a PCPP)

Farmaka a markery prostředků osobní péče jsou látkami, jejichž výskyt v životním prostředí dosud

není dostatečně zmapování, ač první izolované pokusy o jejich monitoring již proběhly. Zejména u

farmak je třeba pečlivě zvažovat rozsah parametrů, které by měly být stanovovány vzhledem

k transformacím původních molekul účinných látek na jejich metabolity. Pro stanovení vybraných

farmak byla vyvinuta přímo pro účely projektu metodika přípravy a analýzy vzorků kalů založená na

kapalinové chromatografii s hmotnostním spektrometrem

Zjištění:

Obecně se farmaka (jak jednotlivě, tak jejich suma) vyskytují ve vzorcích v desítkách µg/kg sušiny, u

cca 18% vzorků překročila i sto µg/kg sušiny. Nejčastěji byly ve vzorcích detekovány pozitivně

karbamazepin (98% vzorků), kys. salicylová (77% vzorků), diklofenak (68% vzorků). Ač ibuprofen

vykazuje nejvyšší medián i průměr naměřených hodnot z pozitivních vzorků, většina kalů byla na jeho

měřitelný výskyt negativních (61% vzorků negativních), kyselina klofibrilová nebyla pozitivně

detekována v žádném ze vzorků. Příčinou neměřitelnosti přítomnosti kys. klofibrilové a v 61% vzorků i

ibuprofenu může být metabolismus na jiné látky, rozpustnost ve vodě a tedy míra přechodu těchto

látek do kalů a vyšší limity detekce pro tyto sloučeniny.

Další skupinou látek byla estrogenová kontraceptiva představovaná 17-α-ethinylstradiolem a 17-β-

estradiolem. Stopy zmíněných sloučenin nebyly v žádném ze vzorků detekovány nad mezí

kvantifikace metody (17-α-ethinylstradiol <5 µg/kg sušiny, resp. 17-β-estradiol <20 µg/kg sušiny.

Pouze v některých vzorcích se vyskytují pod mezí kvantifikace pozitivní výsledky (viditelná, nicméně

nekvantifikovatelná odezva analytického přístroje), zejména v těch, kde je detekován diklofenak.

Vzhledem k nízkým koncentracím jednotek µg/kg sušiny mají ale tyto hodnoty velmi vysokou

nejistotu. Pokud by vyvstala potřeba analyzovat takto nízké koncentrace, je nutno mít na paměti

potřebu vyřešení analytické koncovky pro případnou kontrolu úrovně obsahu těchto látek v kalech.

Alkylfenoly (nonyl fenoly) zvolené jako marker PCPP se vyskytují ve většině vzorků kalů (84%

pozitivních nálezů), zejména ve formě nonylfenolu a nonylfenol monoethoxylátu. Celkový výskyt


11

alkylfenolů (nonyl fenolů) se pohybuje v jednotkách mg/kg suš., celkové hodnoty se většinou

pohybují do 10 mg/kg sušiny.

Obecně lze na základě provedených analýz předběžně konstatovat, že mikropolutanty v kalech

nepředstavují aktuálně významné riziko pro životní prostředí, neboť jsou často přítomné pouze ve

velmi malém, neidentifikovatelném množství. Je však pravděpodobné, že hydrofilní látky mohou

výrazněji zatěžovat vodní složku. Tento závěr vychází pouze z provedených jednorázových měření

a nepostihuje možné dlouhodobé působení mikropolutantů na necílové organismy.

2.10 Vliv technologie

Technologie čištění odpadních vod včetně kalového hospodářství může mít vliv jenom na některé

charakteristiky kalu, jako jsou např. obsah celkové sušiny, organické sušiny kalu, obsah fosforu,

mikrobiální složení. Obsah kontaminujících látek (těžké kovy, rezidua léčiv, PCB, AOX, PAU) jsou

závislé na jejich obsahu v čištěné vodě. Nejvýrazněji se u sledovaných kalů projevil vliv technologie u

mikrobiologických ukazatelů – důsledné dodržování technologických postupů (provozní řád,

teplota, doba zdržení kalu) u termofilní anaerobní stabilizace vedlo k dosažení požadovaných limitů

pro kaly Kategorie I v této oblasti.

2.11 Rozdíly mezi malými a velkými ČOV

Rozdíly mezi kalem z „malých“ a „velkých „ čistíren v parametrech obsahu sušiny a organické sušiny

vyplývají z komplexnosti technologie kalového hospodářství. Obecně větší čistírny mají komplexnější

a technicky sofistikovanější vybavenost kalového hospodářství. U malých čistíren se často již

v projektu předpokládá odvoz neodvodněného kalu ke zpracování na velkou čistírnu. Kvalitu

vznikajícího kalu, jak bylo již uvedeno, ovlivňuje složení čištěné odpadní vody. Malé čistírny mohou

vzhledem k nižšímu objemu zpracovávané vody být více ovlivněny anomáliemi z bodových znečištění.

Určitou roli může hrát i nižší profesní zkušenost obsluhy malých čistíren.

2.12 Regionální rozdíly

Podobně jako u malých a velkých ČOV, ani zde neexistují jednoznačné korelace – opět záleží

především na adekvátnosti technologií vůči místním podmínkám (typu kanalizace, dostatečné

kapacitě zařízení, správné volbě technologie vzhledem k parametrům nátoku apod.) a procesní kázni

(tedy především dodržování provozního řádu). Je jasné, že obsah polutantů v kalech závisí především

na koncentraci těchto látek v odpadní vodě natékající na čistírnu odpadních vod. Zakoncentrování

těchto látek v kalu je tedy z pohledu primární funkce čistíren velmi žádané (značí odstranění

polutantu z odpadní vody). Obsah polutantů v kalech je tedy samozřejmě závislý na místě vzniku kalu.


12

Výrazný vliv lokality – regionu – byl sledovatelný (i když pro potvrzení trendu by bylo třeba rozšířit

soubor dat) pouze u parametru PAU – polycyklických aromatických uhlovodíků, které jsou produkty

spalování. Nejvyšší koncentrace těchto látek byly naměřeny v Moravskoslezském a Jihočeském kraji.

Na zvýšené hodnoty může mít vliv stav ovzduší v těchto lokalitách či přítomnost spalovacích či jiných

specifických průmyslových zařízení.


13

3. Odborné závěry

Řešitelský tým se shodl po analýze a hodnocení výsledků na těchto závěrech, které vyplývají

z předchozích zjištění:

a) Je vhodné podporovat technologie a postupy vedoucí k vyšší sušině kalů, a to z hlediska dalšího

nakládání s nimi, např. snížení nákladů na dopravu, uskladňování, manipulaci, energetické využití.

b) Zvyšování kvality nakládání s kaly by prospěla nezávislá kontrola, čím je myšleno:

1) Používání akreditované laboratoře nejen pro analýzy, ale také pro vzorkování (případně

vzorkování jiným nezávislým subjektem).

2) Současně by měla probíhat kontrola ze strany orgánů státní správy, například jako je

tomu u monitoringu čistoty odpadních vod z ČOV ze strany SFŽP Bylo by vhodné stanovit

způsob a místo odběru kalu Ideálně požadovat odběr vzorku z valníku/hromady určené

k odvozu těsně před dalším nakládáním. Zde záleží na četnosti odvozů – lze stanovit

reprezentativní četnost odběrů.

c) Použitá technologie stabilizace čistírenského kalu má velký vliv na základní fyzikálně-chemické i

mikrobiologické parametry, které následně ovlivňují vlastnosti kalu. Aerobní stabilizace dosahuje

ve srovnání s anaerobní stabilizací kalu nižší účinnosti. Obsah organické sušiny aerobně

stabilizovaného kalu dosahoval běžně hodnot o 10 procentních bodů vyšších, než jaké

dosahovaly provozy využívající anaerobní stabilizace kalu. Nejvyšší úroveň stabilizace

čistírenského kalu (hodnocena na základě obsahu sušiny, organické sušiny a mikrobiologických

parametrů) byla prokázána na technologiích provozovaných při termofilní teplotě anaerobní

stabilizace kalu.

d) Hygienizace, resp. mikrobiologická nezávadnost kalu byla vyhodnocena jako zásadní problém

většiny provozů čistíren odpadních vod. Pravděpodobně hlavní důvod byl identifikován

v nedostatečnosti nejčastěji používané technologie hygienizace, tj. v použití vápna. Dalším

důvodem může být procesní kázeň a správnost vnitřních technologických předpisů provozovatelů

ČOV. Většina provozovatelů nedosáhla předpisové mikrobiální stability stabilizovaného

čistírenského kalu, a to ani v případě deklarovaného intenzivního používání páleného vápna, jako

posledního stupně hygienizace. Naopak, dva provozy ČOV, které vápno nepoužívají, ale pečlivě

provozují vlastní termofilní fermentaci čistírenských kalů, plně splnily požadované předpisy na

mikrobiální nezávadnost stabilizovaného čistírenského kalu (kategorie I).

e) Používání vápna jako hygienizačního prvku je nedostatečné. Při jeho aplikaci nedochází ani za

řízených podmínek provozního pokusu k dosažení požadovaného pH (>12) a teploty (>55 °C),, což

vychází z ČSN 122-55-8V této souvislosti je naprosto klíčovým zjištěním fakt, že anaerobní

stabilizace kalu v termofilní oblasti teplot je nejúčinnější metodou k dosažení potřebné

hygienizace kalu, tak jak bylo prokázáno na velkých ČOV v Plzeňském a Karlovarském kraji.


14

f) Alternativní metody (např. sušení kalu, pasterizace, duální systém stabilizace kalu – autotermní

aerobní v kombinaci s mezofilním anaerobním, kompostování, při kterém je dosaženo teplot

kolem 70°C, či jiný postup, který zajistí dosažení dostatečných hygienizačních podmínek v celém

objemu materiálu) je možné uvést jako záložní metody pro případ, kdy není možno provozovat

termofilní anaerobní stabilizaci, a to především z důvodu malého nátoku organického znečištění -

v ČR je v anaerobní stupeň úspěšně realizován už při 15 000 EO (Prachatice) a nelze ho

z technického hlediska určitě využít pod 5 000 EO. Dále se bude jednat o doplňkové metody

k řádně vedeným procesům stabilizace kalu. Při nedostatečné hygienizaci budou v části

materiálu, který nebyl dostatečně podroben hygienizačním podmínkám přítomny nežádoucí

mikroorganismy, které mohou následně kontaminovat např. při delším skladování i zbytek již

hygienizovaného kalu, což s sebou může nést zdravotní rizika, byl-li by takový kal aplikován na

zemědělskou půdu.

g) Sledování farmak ve stabilizovaných kalech je relevantní. Při sledování obsahu farmak je však

potřeba postupovat specificky, dle příslušných chemických vlastností, nikoliv plošně. Důvodem

jsou především dramaticky rozdílné hydrofilní vlastnosti různých chemických látek používaných

jako farmaka a jejich různá farmakokinetika. Hydrofilní vlastnosti příslušných molekul mají

zásadní dopad na distribuci těchto látek mezi čištěnou vodu a čistírenským kalem. Hydrofilní

molekuly, tak budou zásadním kontaminantem proudu čištěné vody s nulovým nebo zcela

minimálním obsahem ve stabilizovaných čistírenských kalech (typickým příkladem jsou

estrogenová kontraceptiva). Naopak hydrofobní molekuly, budou úspěšně koncentrovány do

čistírenského kalu s nulovým nebo zcela minimálním obsahem v proudu čištěné vody.

Farmakokinetika sledovaných léčiv má následně zcela zásadní dopad na látky, které můžeme

detekovat, resp. které je potřeba zvolit jako relevantní markery příslušných léčiv. Typickým

příkladem je karbamazepin nebo kyselina klofibrilová.

h) Je nutno sledovat obor a provádět testování nových nebezpečných složek odpadů, jmenovitě

čistírenských kalů, společně s pečlivou analýzou čištěných vod. To se týká např. relativně nového

fenoménu mikroplastů, které se začaly používat v PCP přípravcích. S výzkumem nových

prostředků PCP a dalších relevantních zdrojů znečištění odpadních vod je nutné provádět pečlivý

výzkum dopadu ve vztahu k čistírenským technologiím.

i) Dalším tématem do budoucna mohou být perfluorované látky, jejichž pozitivní nálezy ve vodách

či sedimentech se dostávají do centra pozornosti například ve Skandinávii, Austrálii či USA (jejich

výroba je v USA již zakázána, nicméně jsou součástí dovážených materiálů). Tyto sloučeniny jsou

široce používány jako povrchově aktivní látky v obalovém, textilním či elektronickém průmyslu a

jejich výskyt byl zaznamenán v povrchových, odpadních i podzemních vodách, půdě,

sedimentech i ovzduší. Jedná se o vysoce persistentní látky, s velmi omezenou degradabilitou,

jelikož se přirozeně v životním prostředí nevyskytují. V USA byl jejich výskyt limitován v roce 2009

na úrovni 0.2 µg/L pro perfluorooctan sulfonát (PFOS) a 0.4 µg/l pro perfluorooctanovou kyselinu

(PFOA) ve vodách a 6 mg/kg sušiny pro PFOS a 16 mg/kg sušiny pro PFOA.


15

Nejvhodnějším způsobem nakládání s řádně hygienizovanými, nezávadnými kaly z ČOV (tedy

kategorie I. dle vyhlášky 382/2001 Sb.) s ohledem na složení kalů jak z hlediska odpadového a

hnojivového potenciálu, tak z pohledu ochrany zdraví a životního prostředí se jeví aplikace na

zemědělskou půdu. Podmínkou této aplikace je dlouhodobé nezávislé vzorkování kalu a

dodržování platných norem (viz výše). Tento závěr vyplývá zejména z toho, že:

1) je možné řádnou hygienizací dosáhnout limitů kategorie I. mikrobiálního znečištění daných

vyhláškou,

2) míra znečištění ostatními látkami nepřekračuje ve velké většině případů stanovené limity,

3) zatížení farmaky a přípravky osobní péče není (minimálně z pohledu krátkodobého) významné a

navíc dojde v půdě pravděpodobně k dalšímu rozkladu těchto látek.

Kategorii II čistírenských kalů dle vyhlášky 382/2001 Sb. není vhodné z hlediska ohrožení zdraví osob

a zvířat a zamezení šíření infekcí do budoucna uvažovat a je nutné dosáhnout hygienizačními

technologiemi či postupy vždy kategorie I. Uvedená kategorie II byla stanovena pouze na přechodnou

dobu a měla by být v budoucnosti omezena či zrušena, pokud se nevhodnost aplikace takových kalů

potvrdí polními pokusy (aplikace na kalu na půdu a její vliv na mikrobiální osídlení půdy – viz dále).

Vhodnou koncovkou je v tomto případě také kompostování kalů, resp. přidávání vhodných kalů

k ostatním substrátům při kompostování.

Striktní zákaz aplikace kalů na zemědělskou půdu a zaměření se výhradně na možnost energetického

způsobu využití kalů z ČOV není v současnosti relevantní, neboť hlavní příčinu znečištění, tedy

mikrobiální kontaminaci, lze eliminovat u většiny produkovaných kalů důkladnou hygienizací.

Energetické využití kalů je spíše jen termálním ošetřením, neboť energetická hodnota se pohybuje na

velmi nízké úrovni a celková bilance energetického využití je spíše negativní, jak konstatuje Zdeněk

Valečko ve svém článku Čistírenské kaly lze spalovat, ale ne energeticky využívat na www.biom.cz

(podobně také článek Energetické využívání kalů či termická degradace čistírenských kalů, první

praktické zkušenosti v ČR na www.enviweb.cz). Ke stejným závěrům lze dospět i na základě výpočtu

spalného tepla, které u kalů s vlhkostí 65 – 75 % dosahuje 3 – 4,5 MJ/tunu, což je pro většinu

technologii energetického využití odpadů naprosto nedostatečná hodnota. Profesor Jaroslav Hyžík

(Řešení konečného zpracování kalů jejich energetickým využíváním) konstatuje, že pro dosažení

autarkního průběhu spalování při adiabatické spalovací teplotě 850 °C je nutná minimální hodnota

efektivní výhřevnosti vlhkého kalu Huef = 4,2 MJ/kg.

Josef Kutil a Michal Dohányos ve svém článku Efektivní využití a likvidace čistírenských kalů

konstatují, že pro vyhodnocení termického zpracování kalů z čistíren odpadních vod je nezbytné

vycházet z objektivní energetické bilance procesu a z komplexní analýzy všech v úvahu připadajících

nákladů. Z porovnání bilance získatelné energie ze spalování anaerobně stabilizovaného a surového

směsného kalu vyplývá, že efektivnějším a ekologičtějším z obou způsobů využití energie z kalu je

biologická transformace do bioplynu s následným spalováním vysušeného stabilizovaného kalu.

Způsob zpracování kalu anaerobní stabilizací s následným sušením a spalováním stabilizovaného kalu

je flexibilní a z hlediska rizikovosti bezpečnější než přímé spalování surového směsného kalu.

http://www.biom.cz/

http://www.enviweb.cz/


16

Spalování vysušených vyhnilých kalů v cementárně se ukázalo jako jedinečná metoda jejich spolehlivé

likvidace, bez jakékoli zátěže životního prostředí navíc s využitím jejich energetického obsahu i

anorganické složky (viz také dizertační práce Ing. Pavla Šťasty – VUT Brno – využití čistírenských kalů

jako alternativního paliva). Anaerobně stabilizovaný vysušený kal lze také úspěšně aplikovat na půdu,

což je zvláště výhodné např. v případě jakéhokoliv výpadku spalovací jednotky (cementárna,

spalovna, elektrárna).

Energetické využívání surových kalů (EVK) má podle jiného názoru tyto výhody (opět Jaroslav Hyžík -

Řešení konečného zpracování kalů jejich energetickým využíváním):

kal je obnovitelný zdroj energie,

zařízení EVK lze zpravidla umístit v areálu nebo v blízkosti areálu čistírny odpadních vod, takže

nevznikají žádné náklady na dopravu kalu,

proces EVK umožní výraznou objemovou a hmotnostní redukci kalu. Jestliže při vyhnívání je

nutné denně odstraňovat 100 t vlhkého vyhnilého kalu, při spalování surového (nevyhnilého)

kalu je třeba denně odstraňovat jen asi 10 t zbytkového materiálu,

zbytkový materiál z provozu EVK je anorganický a lze ho snadno dopravovat na odpovídající

skládku,

zařízení EVK vyrábí elektrickou energii pro vlastní spotřebu,

provoz zařízení EVK je zajištěn tak, že nemůže dojít k šíření infekčních chorob (salmonelózy, BSE

atd.) ani k úniku pachů do ovzduší,

emise z provozu zařízení EVK jsou pod emisními limity ČR a směrnice EU o spalování odpadů č.

2000/76 ze dne 4. 12. 2000,

provoz zařízení EVK je možný ve všech ročních období, lze ho přizpůsobit přicházejícímu množství

odpadních vod; vhodně navržené zařízení může v případě přechodného zvýšení množství

odpadních vod pracovat až na 150 % jmenovité kapacity (vše ovšem závisí na odvodnění),

vhodné dispoziční řešení umožní zvýšit jmenovitou kapacitu dostavbou další výrobní jednotky,

energetické využívání kalů umožní odstranit vyhnívací nádrže čistíren odpadních vod a využít

jejich prostor k intenzifikaci procesu čištění odpadních vod na úroveň požadovanou EU,

zařízení EVK představuje ověřenou technologii, fungující ve velkých městech Evropy (Frankfurtu,

Paříži, Vídni aj.).

Energetické využití odpadů je vhodnou alternativou pro nakládání s čistírenskými kaly, které

z jakéhokoli důvodu nebudou moci být aplikovány na zemědělské půdě, a to ať už v podobě

anaerobní digesce, nebo spalování.

Zjištěné regionální odlišnosti nejsou natolik významné, aby bylo možné regionalizovat přístup při

budování adekvátních technologií pro zpracování kalů z ČOV. Reference níže doporučovaných

technologií jsou k dispozici nejen v EU, ale také běžně v České republice. Jde o aplikaci zjištěných

příkladů dobré praxe u dalších ČOV, včetně rozšiřování ověřených technologií také na menší ČOV,

přestože ekonomika provozu těchto technologií se snižováním jejich velikosti nevykazuje ziskové

parametry. Pro vysvětlení je možné uvést, že kladné ekonomické výsledky má například anaerobní

stabilizace u ČOV s EO nad 20 000. Přesto je technicky možné (a z hlediska zdravotních a ekologických


17

vhodné) tuto technologii instalovat i u menších ČOV. Z podobných hledisek je menší ČOV vhodné

vybavit třeba jinou technologií hygienizace nebo zvyšování sušiny, ač vliv na ekonomiku bude spíše

negativní.


18

4. Doporučená opatření

V souladu s výše uvedenými závěry definoval řešitelský tým návrh základních opatření, které

vycházejí z formulovaných závěrů, a jejich přijetím lze eliminovat základní nedostatky současného

stavu dané problematiky.

Opatření č. 1

Podporovat využití kalů na zemědělské půdě buď přímo, nebo formou kompostů

Zdůvodnění:

Aplikace kalů na zemědělské půdě je v případě dodržení všech stanovených limitů (kategorie I)

nejlevnějším a energeticky nejméně náročným způsobem nakládání s kaly. Projektem bylo

prokázáno, že tyto limity je možné dodržet. Zároveň se zachovají živiny obsažené v čistírenském kalu.

Není proto důvod aplikaci na zemědělskou půdu striktně zakazovat (viz předchozí kapitola).

Popis opatření:

Čistírenský kal ve stabilizovaném stavu a po řádné hygienizaci bude předáván přímo zemědělskému

podniku, který provede jeho aplikaci na půdu ve vhodném časovém termínu.

Zásadní jsou pro realizaci tyto parametry:

- kvalitní čistírenská technologie s funkční hygienizací (například anaerobní termofilní proces,

kompostování, pasterizace, termická předúprava, ultrazvuk atd.)

- průběžná, dlouhodobá a nezávislá (včetně odběrů) kontrola složení kalů pro aplikaci na půdu

- přímý vztah ČOV – zemědělec, aby vypadnul zprostředkovatel (odpadářská firma), vytvořil se vztah

mezi ČOV a zemědělcem a zároveň se odstranila všechna prodlení, kdy může dojít k nárůstu

mikrobiálního znečištění z interních i externích zdrojů

- kontrola vhodnosti aplikace na zemědělskou půdu (typ půdy, svažitost) z hlediska Standardů

Dobrého zemědělského a environmentálního stavu půdy (GAEC)

- zahuštění kalů nad cca 5 % sušiny (dle zkušeností také např. s digestátem může nižší sušina vést

k degradaci půd, naopak vyšší sušina, tedy zhruba kolem 20 %, strukturu půdy zlepšuje)

Realizace opatření:

1) Zpracování vhodného osvětového a technicko-ekonomického podkladu pro ČOV, včetně

metodických přístupů MŽP a MZe (např. metodický pokyn). Prezentace na vhodných setkáních a

konferencích, zveřejnění na webech.

2) Připravení podmínek pro podporu kompostáren zpracovávajících čistírenský kal prostřednictvím

výzev OP ŽP, včetně hodnotících kritérií, zahrnutí technologie mezi podporované aktivity. Zejména

jde o dovybavení kompostáren o případné hygienizační technologie či zvýhodnění nově budovaných

kapacit umožňujících zpracovávat a hygienizovat kaly z ČOV.


19

Podmínky realizace:

1) Důsledné dodržování vyhlášky č. 382/2001 Sb. (výhradně kategorie I), případně její úprava ve

smyslu omezení nebo zrušení kategorie II

2) Důsledná eliminace nakládání s kaly směrem ke skládkám odpadů – zamezení nezákonného

využívání kalů na skládkách, resp. stínového skládkování (viz analytická část)

3) Vhodná výzva OP ŽP – podpora hygienizačních technologií a vhodných skladovacích prostor u ČOV,

úprava podmínek pro podporu kompostáren s důrazem na hygienizaci (viz dále)

Realizátor opatření:

Provozovatelé ČOV, zemědělské podniky, MŽP/MZe, ČIŽP

Přínosy opatření:

Opatření zajistí uchování živin a organických látek z kvalitních kalů pro zemědělskou výrobu a

úrodnost půdy, budou muset být vynaloženy nižší náklady než u alternativních způsobů nakládání

s kaly. V případě dodržení a kontroly podmínek pro kategorii I budou minimalizována rizika pro zdraví

lidí a zvířat.


20

Opatření č. 2

Podporovat zavádění a přechod na termofilní anaerobní stabilizaci kalů v čistících

procesech

Zdůvodnění:

Základní doporučenou technologií stabilizace čistírenských kalů je termofilní anaerobní stabilizace.

Z výsledků vyplývá, že tato technologie byla nejúčinnější ve snížení sledovaného mikrobiálního

znečištění, které se ukazuje jako limitující pro aplikaci kalů na zemědělskou půdu. Kritickou oblastí

pro využívání této technologie jsou limity pro zpoplatnění vypouštěného znečištění z ČOV

v navrhované novele Vodního zákona (viz opatření č. 9).

Popis opatření:

Metodicky (prostřednictvím MŽP, MZe a odborných asociací a svazů) podpořit zavádění a rozšiřování

termofilní anaerobní stabilizace kalů. Upřednostnit uvedené technologie (u nové výstavby i při

rekonstrukcích) ve výzvách OP ŽP, a to formou vhodné bonifikace při hodnocení projektů.

Doporučuje se jak doplnění technologií o termofilní anaerobní stabilizaci při rekonstrukcích a

modernizaci, tak zdůraznění těchto technologií při výstavbě nových ČOV.


1) Zpracování vhodného osvětového a technicko-ekonomického podkladu, včetně metodických

přístupů. Dokument by měl vysvětlit důvody, proč maximálně využívat danou technologii, dále

podmínky správného provozování, zkušenosti z praxe a možnosti podpory pro pořízení technologie.

Prezentace na vhodných setkáních a konferencích, zveřejnění na webech.

2) Připravení podmínek pro podporu technologie prostřednictvím výzev OP ŽP, včetně hodnotících

kritérií, zahrnutí technologie mezi podporované aktivity. Blíže viz kapitola 5.


1) Spolupráce MŽP a odborných asociací a svazů

2) Vyhlášení vhodné výzvy OP ŽP – viz kapitola 5


MŽP, MZe, asociace


Zlepšení konečných vlastností stabilizovaného čistírenského kalu, snížení mikrobiální kontaminace,

zvýšení sušiny, ochrana životního prostředí, využití obnovitelného zdroje energie, ochrana zdraví lidí

a zvířat – zamezení šíření infekčních chorob, zvýšení potenciálu materiálového využití kalů.


21

Opatření č. 3

Podporovat udržení stávajících technologií zpracování kalu, jejich intenzifikaci a doplnění o

vhodná zařízení

Zdůvodnění:

Stávající stav čištění odpadních vod je ve většině parametrů dostatečný a vyhovující. Přesto

technologie stárnou a je potřeba je doplňovat o nová zařízení, která zlepší celý proces nakládání

s odpadními vodami, včetně kalů.

Popis opatření:

Investiční podpora zařízení jako technologie zahušťování a odvodňování kalu (odstředivky, kalolisy,

sušení) pro efektivní další nakládání s ním, jeho uskladnění, kompostování jako doplňků stávajících

ČOV nebo návazných technologií. Zásadním rysem opatření je obnova morálně zastaralých zařízení,

která nejsou schopná naplnit normy pro materiálové využití kalů.


Vhodná specifikace v rámci budoucích výzev OPŽP, a to zejména v rámci specifického cíle 1.1

(prioritní osa 1) – viz dále.


Aktivní přístup MŽP, vhodná výzva OPŽP.


MŽP


Zlepšení konečných vlastností stabilizovaného čistírenského kalu, snížení mikrobiální kontaminace,

zvýšení sušiny, snížení dopadů procesu čištění odpadních vod na životní prostředí, ekonomické

aspekty.


22

Opatření č. 4

Podporovat pyrolýzu a výrobu biochar (biouhlí) jako alternativní způsoby nakládání s kaly

překračujícími limity použití kalů na zemědělské půdě

Zdůvodnění:

V případě překročených mikrobiálních limitů není možné kal aplikovat na půdu. Pokud však nebude

hrozit jiná závažná kontaminace, je možné stále využít produkt, který zachová uhlík ve využitelné

podobě. Termochemickými procesy (pyrolýza, zplyňování) můžeme efektivně transformovat biomasu

a organické látky na dále zhodnotitelné chemikálie a materiály. To plně platí i pro případ čistírenských

kalů. Všechny dílčí produkty jsou využitelné, přičemž můžeme pomocí růžných technologií pyrolýzy a

provozních parametrů nastavit produkci žádanějšího produktu a plně se přizpůsobit charakteru

vstupující biomasy. V případě čistírenských kalů se preferuje využití vznikajícího plynu okamžitě

k energetickému zabezpečení procesu pyrolýzy jeho spalováním ve speciálních nízko-emisních

hořácích (typ FLOX), které jsou součástí pyrolyzéru. Proces pyrolýzy se tak stává energeticky

soběstačným, či spíše tepelně přebytkovým, kdy přebytečné teplo se obvykle využívá k sušení

vstupního materiálu. Termochemické procesy současně likvidují endokrinní disruptory a dalších

škodlivin. V případě použití vzniklého biocharu na půdu dochází k odejmutí uhlíku z cyklu

(sekvestrace) a snižuje se zásadním způsobem uhlíková stopa.

Biochar už není hnojivo, ale je stále podpůrným půdním prostředkem. Uhlík v biochar není přímo

využitelný, zlepšuje ovšem strukturní vlastnosti půdy a současně dochází k ukládání uhlíku do půdy,

čili k biosekvestraci uhlíku. Současně je důležité zajistit důslednou recyklaci pyrolýzních popelů, které

obsahují minerální látky, především pak fosfor.

Využití fosforu z čistírenských kalů ve formě biocharu jako součást hnojiv má tyto pozitivní efekty:

snížení ztrát dusíku a fosforu do podzemních vod v důsledku postupného uvolňování z biocharu,

podporuje transformaci dusíku v půdě,

může snížit emise oxidu dusného a metanu z půdy do ovzduší (skleníkový plyn!!),

v důsledku zvýšené kapacity iontové výměny zvýšení úrodnosti půdy,

zvýšení zadržování vody v půdě,

zvýšení množství prospěšných mikroorganismů v půdě.

Následné efekty v důsledku lepšího využívání fosforu jako hnojiva, snížení ztrát z plošných zdrojů do

povrchových vod a rozvoj recyklace mohou přinést:

významné zlepšení kvality vody, v souladu s cíli rámcové směrnice o vodě,

ekonomické přínosy (možnost využití vod pro volný čas a cestovní ruch, zhodnocení nemovitostí),

snížení závislosti zemí EU na dovozu fosfátových hornin a zlepšení obchodní bilance,

nová pracovní místa a hospodářský růst oboru vodovodů a kanalizací,


23

rozvoj venkova a „zelenější" zemědělství, neboť se snižují ztráty živin, tvorbu pracovních míst na

venkově a vznik dalších lokálních činností.

Více v článku Miroslava Kosa: Čistírenský kal – obnovitelný zdroj pro výrobu paliva a hnojiva (bude

uveřejněno v SOVAKu 12/2015).

Popis opatření:

Ověřit zahraniční zkušenosti a metodicky (prostřednictvím MŽP a odborných asociací a svazů)

podpořit know-how, všeobecné povědomí a zavádění pyrolýzních technologií produkujících biochar a

(pyrolýzní) bioolej, resp. pilotní/demonstrační instalace. Uvést uvedené technologie ve výzvách OP

ŽP, po dohodě s MPO případně nejprve ve výzvě OP PIK (nízkouhlíkové technologie), následně

vhodně bonifikovat při hodnocení projektů – například na úrovni 1-2 bodů při zahrnutí technologie

do výstavby nové nebo modernizace staré ČOV.


1) Vyhotovení rešeršní studie k ověření technologií a využitelnosti biouhlí

2) Zpracování vhodného osvětového a technicko-ekonomického podkladu, včetně metodických

přístupů. Prezentace na vhodných setkáních a konferencích, zveřejnění na webech.

3) Připravení podmínek pro podporu technologie prostřednictvím výzev OP ŽP, včetně hodnotících

kritérií, zahrnutí technologie mezi podporované aktivity.


1) Spolupráce MŽP a odborných asociací a svazů

2) Vyhlášení vhodné výzvy OP ŽP (ke konci programového období)


MŽP, odborné asociace, případně MPO


Převážně materiálové využití čistírenského kalu, zachování uhlíku pro jeho další využití v půdě.


24

Opatření č. 5

Podporovat energetické využití nebo spalovaní kalů, které vykazují kontaminaci těžkými kovy,

polychlorovanými látkami, dioxiny a jinými stabilními kontaminanty

Zdůvodnění:

Stabilní kontaminanty přetrvávají v půdě, dlouhodobě se kumulují a vracejí zpět do potravních

řetězců. Proto není možné takto kontaminované kaly aplikovat na půdě, ale je nutné s nimi zacházet

jako s nebezpečnými odpady.

Popis opatření:

V případě velmi těžké kontaminace, především pak těžkými kovy, polychlorovanými látkami, dioxiny,

a jinými stabilními kontaminanty doporučujeme využívat technologií termického využití těchto kalů.

Je však potřeba uvést, že jak stabilizované kaly, tak především nestabilizované zvodnělé kaly vyžadují

řadu technologických a energeticky náročných operací, které umožní spálení (resp. za optimálních

podmínek i energetické využití) kalu. Proto je lepší přistupovat k termickému využití až po anaerobní

stabilizaci a odvodnění. Vzhledem k předpokládané silné kontaminaci, případně přítomnosti zvláště

nebezpečných kontaminantů, je vhodné uvažovat obecně o řízeném spalování ve speciálních

zařízeních, včetně spoluspalování v cementárnách, než o výhradně energetickém využití. Uvádíme, že

toto řízené spalování, kde je primárním cílem destrukce zvláště nebezpečných kontaminantů, nemusí

(vzhledem k povaze kalů a jejich nízké výhřevnosti – viz kapitola 3) vykazovat energeticky pozitivní

bilanci. Jde o zamezení kontaminace životního prostředí.


Vyhledání vhodných technologií a stanovení vstupních a výstupních parametrů (například fluidní

spalování při vysokých teplotách, pyrolýzní a gasifikační systémy, včetně plazmové či hydrotermální

gasifikace). Připravení podmínek pro podporu technologie prostřednictvím výzev OP ŽP, včetně

hodnotících kritérií, zahrnutí technologie mezi podporované aktivity. Diskuse o možné podpoře z OP

PIK s MPO.


1) Zpracování přehledné studie vhodných technologií, zejména vzhledem k ekologickým dopadům

výstupů (popel, škvára, vitrifikát), energetické bilanci, ekonomickým parametrům, LCA, reálné

dostupnosti a referencím.

2) Vyhlášení vhodné výzvy OP ŽP pro energetické využití odpadů s bonifikací při využití kalů (PO 3).


MŽP, případně MPO, technologické platformy a odborné asociace


Zamezení kontaminace životního prostředí stabilními kontaminanty, případné využití energie kalů.


25

Opatření č. 6

Prosazovat dlouhodobé sledování kvality kalů jako základ celkového efektivního řešení,

nejlépe nezávislou institucí (včetně odběru vzorků)

Zdůvodnění:

Pro rozhodování o nakládání s kaly jak na celostátní, tak na regionální úrovni je třeba průběžně a

dlouhodobě sledovat kvalitativní parametry kalů. Rozsah sledování musí být dostatečný pro efektivní

a na bázi reálných zobecnitelných dat založené rozhodnutí směřující k:

- potřebným úpravám zákonných norem,

- podpoře nejpotřebnějších úprav čistírenských technologie,

- stanovení směrů nakládání s kaly či o případných omezeních jejich využívání pro některé účely.

Odběry a analýzy by měly být zcela nezávislé na provozovatelích, aby nemohly být ovlivňovány. Viz

kapitola 3.

Popis opatření:

Obdobně jak je tomu při monitoringu sítě podzemních vod (sledováno ČHMÚ) či odpadních vod

(sledováno SFŽP) provádět monitoring kalů z čistíren prostřednictvím pravděpodobně SFŽP. Proběhl

by s pomocí akreditovaných laboratoří, které by dostaly zadán monitoring vybraných či všech

parametrů pro ukládání na ZPF. Poznámka: v rámci monitoringu odpadních vod se dělá cca 13 000

kontrol/3 roky, celkově za cca 10 milionů Kč. Počet ČOV v ČR je cca 2 300, u kalů možno kalkulovat

s kontrolou 5 % ČOV 2x ročně při nákladech za analýzy cca 1,2 milionu korun. Úhrada např.

z poplatků za skládkování.

Tento monitoring bychom doporučovali zaměřit i na další typy látek mimo legislativou vyžadované

tak, aby se postupně získaly informace i o dalších typech látek, které mohou mít negativní dopad na

životní prostředí v rámci dalšího životního cyklu kalu.


Vybrat relevantní a zájmové parametry (u farmak nejdříve prozkoumat jejich metabolismus a chování

mimo lidské tělo) a provést monitoring kvality kalu formou zakázky SFŽP (výběrovým kritériem by

mohla být cena jedné kompletní analýzy včetně odběru – tedy množství realizovaných analýz za

alokované náklady), a to u akreditované analytické laboratoře, případně ve spojení s pasportem

daných ČOV. V rámci jednotlivých ročníků monitoringu postupně mapovat obsah látek, jež nejsou

postiženy v legislativě, nicméně by mohly mít vliv na další užití kalu či jeho zpracování a životní

prostředí.


26


Legislativní zakotvení – obecná povinnost spolupráce ČOV s vybranými subjekty na základě pověření

MŽP, a to při monitoringu parametrů kalů a odpadních vod, konkrétně umožnění odběru vzorků kalu

či vod externímu subjektu po předchozím ohlášení.

Zpracování výběrového řízení ze strany SFŽP a jeho vyhlášení (podle zákona o zadávání veřejných

zakázek).


MŽP / SFŽP


Možnost efektivního rozhodování o nakládání s kaly na úrovni regionů, možnost kontroly kvality kalů

nezávislou laboratoří a porovnání se stavem deklarovaným ČOV, poznání stavu kalů i z hlediska

parametrů mimo legislativu


27

Opatření č. 7

Změna legislativních limitů v oblasti mikrobiologie a kontrolovat jejich dodržování

Zdůvodnění:

Mikrobiologické parametry kalů jsou zásadním ukazatelem pro jejich užívání na zemědělské půdě.

Vzhledem k prokázaným problémům s jejich dodržováním je třeba zacílit zejména na striktní kontrolu

jejich plnění a to včetně podchycení způsobu odběru vzorků nezávislou laboratoří a správného

momentu vzorkování tak, aby byl postižen reálný stav kalu před jeho umístěním na zemědělskou

půdu. Vzorek by měl být odebírán z kalu po hygienizaci před jeho distribucí k zemědělci, a to přímo z

úložiště kalu, případně z dopravního prostředku před odvozem. Opět externím nezávislým

subjektem, aby byly výsledky objektivní.

Popis opatření:

Legislativně vyžadovat pravidelnou kontrolu mikrobiologických parametrů kalů v místě jejich

distribuce z ČOV směrem k zemědělcům definováním okamžiku odběru vzorků. Ten by měl být

stanoven jako okamžik odvozu kalu, pokud od předchozího vzorkování uplynulo více než např. 20 dnů

(aby nebyl významně navyšován počet vzorkování). Zakomponování povinnosti zajistit odběr vzorků

nezávislou akreditovanou laboratoří a popsání postupu při nesplnění požadovaných limitů tak, aby se

zamezilo užití nevhodného kalu a současně umožnění nápravy nevyhovujícího stavu. Možností je

například okamžitý dočasný zákaz distribuce kalů na zemědělskou půdu při překročení stanovených

limitů, přičemž zákaz může být zrušen, pokud během následujícího měsíce všechny (alespoň 2)

analýzy prokáží nezávadnost kalu.


Novelizace vyhlášky 382/2001 Sb. zařazením povinnosti kontroly mikrobiologických parametrů před

distribucí kalu, definováním bodu odběru vzorků (kal určený k odvozu, vzorkování dostatečně včas

před vlastní distribucí tak, aby výsledky analýz byly k dispozici před vlastním odvozem kalu). Součástí

novelizace by mela být povinnost opakované analýzy po provedení nápravného opatření.


1) Důsledné dodržování vyhlášky č. 382/2001 Sb.

2) Kontrola dodržování podmínek vzorkování ze strany příslušného úřadu

3) Osvětový materiál vysvětlující oběma stranám (ČOV, zemědělci) potřebnost zmíněného postupu –

jedná se o názornou argumentaci, proč je nutné dodržovat nezávadnost kalu, co hrozí při nedodržení

této nezávadnosti a jakými metodami a postupy lze cílového stavu dosáhnout tak, aby byli spokojeny

obě strany


MŽP


28


Postižení reálného stavu kalu před jeho užitím na zemědělskou půdu, zvýšení jistoty příjemce kalu o

jeho nezávadnosti a tedy ve svém důsledku zvýšení ochoty kal na zemědělskou půdu využívat.


29

Opatření č. 8

Doplnění parametru suma PAU do vyhlášky 382/2001 Sb.

Zdůvodnění:

Obsah PAU v analyzovaných kalech ve významném procentu případů překračuje limity určené pro

odpad ukládaný na povrchu terénu dle vyhlášky č. 294/2005 Sb. a dochází tak k zatěžování

zemědělské půdy rizikovými látkami.

Popis opatření:

Legislativně limitovat obsah PAU v kalech z ČOV minimálně na úrovni požadavku pro odpady

ukládané na povrch terénu.


Novelizace vyhlášky 382/2001 Sb. zařazením limitu pro sumu 12 PAU ve výši 6 mg/kg sušiny či

přísnějším.


Určení maximálního přípustného limitu a množiny látek, ze kterých má být sumární hodnota PAU

stanovena.


MŽP


Náprava stavu, kdy současná legislativa nepostihuje dostatečně jednu ze zásadních skupin rizikových

látek, zamezení zatěžování zemědělského půdního fondu polutanty.


30

Opatření č. 9

Zachovat limity pro vypouštění některých látek v novele vodního zákona jako podporu

anaerobní stabilizace kalu

Zdůvodnění:

Tekutá složka (fugát) anaerobně stabilizovaného kalu má po odvodnění v porovnání s fugátem z

aerobně stabilizovaného kalu vyšší obsah amoniakálního dusíku a fosforu. Tento rozdíl je ještě větší

při odvodňování kalu z termofilní anaerobní fermentaci. Dočišťování fugátu v biologickém stupni tak

zvyšuje náklady na odstraňování uvedených živin. Tzn. větší investiční a provozní náklady na

nitrifikaci a denitrifikaci, případně dodávku externího zdroje uhlíku. Podobně vzrostou náklady na

srážení fosforu. To může být u některých ČOV limitující pro anaerobní stabilizaci, vzhledem k přípravě

novely vodního zákona, kde se snižují limity a zvyšují poplatky za vypouštění N-NH4, Ncelk., Pcelk –

viz návrh:

Tabulka 1 Stávající a navrhované znění limitů a poplatků za vypouštění N-NH4, Ncelk., Pcelk

ukazatel znečištění

stávající

sazba limit zpoplatnění

hmotnostní koncentrační

Kč/kg kg/r mg/l

1. CHSKCr 8 10 000 40

2. RAS 0,5 20 000 1 200

3. nerozpuštěné látky 2 10 000 30

4. fosfor celkový 70 3000 3

5. dusík anorganický 30 20 000 20

6. dusík amoniakální 40 15 000 20

7. AOX 300 15 0,2

8. rtuť 20 000 0,4 0,002

9. kadmium 4 000 2 0,01


31

ukazatel znečištění

návrh

sazba limit zpoplatnění

hmotnostní koncentrační

Kč/kg kg/r mg/l

1. CHSKCr 8 10 000 40

2. RAS 0,5 20 000 1 200

3. nerozpuštěné látky 2 10 000 30

4. fosfor celkový 300 100 0,2

5. dusík celkový 50 5 000 10

6. dusík amoniakální 100 250 2

7. AOX 1 000 15 0,05

8. rtuť 20 000 0,4 0,002

9. kadmium 4 000 2 0,01

Popis opatření:

Zachovat původní limity nebo jiným způsobem podpořit zachování a rozšiřování anaerobní

stabilizace. Podporovat výzkum návazných metod využití a fixace živin pro hnojení např.

prostřednictvím řas. Podporovat rozvoj a zavádění technologií odstraňování dusíku z kalových vod

nebo jiných vod s vysokou koncentrací amoniakálního dusíku.


1) V rámci připomínkového řízení upravit návrh vodního zákona.

2) Podnítit vhodnou grantovou výzvu na podporu výzkumného úkolu, který stanoví různé vlivy na

využití a fixaci živin z ČOV, vhodné podmínky využití těchto živin a další souvislosti vůči zdravotním a

ekologickým rizikům.


Akceptování návrhu, vhodné grantové schéma.


MŽP


Dojde k udržení a podpoře nejvhodnějšího typu technologie hygienizace kalů z ČOV.


32

Opatření č. 10

Podporovat výzkum v oblasti farmak (životní cyklus) a dalších, nových, polutantů

(mikroplasty, perfluorované látky) a využívat transferu zahraničního know-how

Zdůvodnění:

V kalech z ČOV se mohou vyskytovat a zakoncentrovávat polutanty s významným dopadem na životní

prostředí. Dotace těchto látek na omezené plochy při dalším využívání kalu může vést ke vstupu

těchto polutantů do potravinového řetězce či do ekosystémů s dosud neodhalenými důsledky.

Popis opatření:

Prostřednictvím výzkumných grantů podpořit plošné zjištění stavu a následně výzkum v oblasti nově

identifikovaných polutantů a biologicky aktivních látek z hlediska jejich výskytu v kalech z ČOV a

případných dopadů na zdraví člověka a na životní prostředí při jejich dalším zamýšleném užití.


Připravit vhodnou grantovou výzvu s následnou návazností na podporu vývoje postupů a technologií

pro odstraňování látek identifikovaných jakožto rizikové.


Definování prioritních okruhů zájmových látek, vyhlášení grantové výzvy.


TAČR, MŽP, MZe, Ministerstvo zdravotnictví


Poznání výskytu a dopadů látek kumulujících se v kalech z ČOV na zdraví člověka a ekosystémy,

zkvalitnění podkladů pro určení nakládání s kaly s obsahem těchto látek, vývoj postupů a technologií

pro jejich odstraňování, včetně případné komercializace a uplatnění know-how i v zahraničí.


33

Opatření č. 11

Výzkumným projektem ověřit hygienizaci kalu vápnem

Zdůvodnění:

Mikrobiologická kontaminace se projevila jako zásadní téma pro nakládání s kalem. Nejrozšířenější

metoda hygienizace kalu vápnem se ukázala jako málo účinná, resp. problematická. Je otázkou, kde

jsou hlavní příčiny tohoto selhání a zda je možné najít takovou metodiku, aby byla hygienizace

vápnem reálně funkční, nebo zda by bylo vhodné řešit problém investicemi do jiných technologií.

Popis opatření:

1) Výzkum dlouhodobého chování kalu z hlediska mikrobiologie, příp. i jiných látek (mikropolutanty,

úniky čpavku) při aplikaci na pole – reálné polní pokusy s řadou různých kalů na různých půdách a

v různých obdobích. Jednalo by se o kal nehygienizovaný, částečně hygienizovaný (vápnem) a zcela

hygienizovaný (např. pasterizovaný).

2) Dlouhodobý srovnávací pokus skladování kalu a vývoje jeho parametrů (mikrobiologie,

mikropolutanty).

3) Dlouhodobý srovnávací pokus kompostování kalu a vývoje jeho parametrů parametrů

(mikrobiologie, mikropolutanty).

Srovnávací varianty představují jednoduché netechnické způsoby, u nichž lze předpokládat pozitivní

vývoj ve sledovaných parametrech.


Minimálně tříletý výzkumný projekt financovaný OPŽP v rámci technické asistence nebo jiného zdroje

řízeného MŽP.


Vhodný finanční zdroj, vyhlášení veřejné soutěže.


MŽP / MZe


Poznání životního cyklu kalu a látek/organizmů v něm obsažených. Vytvoření podmínek pro zaujetí

stanoviska k hygienizaci kalů vápnem, k aplikaci kalů na zemědělskou půdu (je možné, že kaly

v dlouhodobém důsledku neovlivní zemědělskou půdu, protože převládne místní mikroflora a

mikropolutanty se v historicky krátké době rozloží).


34

5. Analýza možností podpory konkrétních záměrů z OPŽP

V rámci návrhové části byla v souladu s požadavky zadavatele zpracována analýza možností podpory

konkrétních záměrů v oblasti nakládání s komunálními kaly, které by výrazně přispěly ke zlepšení

situace v oblasti nakládání s kaly, a rozšířily množinu současných podporovaných záměrů.

5.1 Identifikace hlavních prioritních os pro podporu technologií a procesů nakládání s kaly

Operační program Životní prostředí 2014-2020 (OP ŽP) se soustředí zejména na ty problémy, kdy ČR

nedodržela ve stanovených termínech závazky plynoucí z právních předpisů ES/EU, nebo kde bylo

riziko budoucího nedodržení závazků identifikováno, mimo jiné se jedná o:

Směrnici Rady 91/271/EHS o čištění městských odpadních vod,

Směrnici Rady 1999/31/ES o skládkách odpadů,

Směrnici Evropského parlamentu a Rady 2000/60/ES, kterou se stanoví rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky.

Podrobný strategický rámec OP ŽP 2014-2020 je určen Státní politikou životního prostředí ČR 2012-

2020, schválenou vládou ČR dne 9. 1. 2013, která stanovuje mezi jinými následující priority:

zajištění ochrany vod a zlepšování jejich stavu,

prevence a omezování vzniku odpadů a jejich negativního vlivu na životní prostředí, podpora jejich využívání jako náhrady přírodních surovin,

snižování emisí skleníkových plynů a omezování negativních dopadů klimatické změny,

efektivní a k přírodě šetrné využívání obnovitelných zdrojů energie,

předcházení rizik,

ochrana prostředí před negativními dopady krizových situací způsobenými antropogenními nebo přírodními hrozbami.

Tyto priority lze naplňovat také efektivním provozem čistíren odpadních vod a především kvalitním

nakládáním s čistírenskými kaly, a to jak na úrovni materiálového, tak energetického využití.

Pro podporu investičních záměrů zlepšujících péči o nakládání s odpadními vodami a čistírenskými

kaly, kdy se často jedná o komplexní řešení, lze využít několika prioritních os Operačního programu

Životní prostředí. Prioritní osa 1: Zlepšování kvality vod a snižování rizika povodní je zaměřena na

podporu čištění odpadních vod jako celkového procesu. Zejména pak specifický cíl 1.1 zní: Snížit

množství vypouštěného znečištění do povrchových i podzemních vod z komunálních zdrojů a vnos

znečišťujících látek do povrchových a podzemních vod.


35

Prioritní osa 3: Odpady a materiálové toky, ekologické zátěže a rizika vychází z analýzy současného

stavu, zejména pak z identifikovaných problémů:

nedostatečný odklon biologických odpadů od skládkování ve vztahu k cíli dle směrnice 1999/31/ES (do r. 2020 omezit množství BRKO ukládaných na skládky na 35 % hmotnostních z celkového množství BRKO vyprodukovaných v r. 1995),

vysoký podíl skládkování komunálních odpadů,

nedostatečná prevence vzniku odpadů.

Tuto situaci potvrzuje také realizovaný projekt „Optimalizace nakládaní s kaly z komunálních čistíren

odpadních vod“.

Prioritní osa 3 je v souladu se Státní politikou životního prostředí ČR 2012-2020, která stanovuje pro

oblast nakládání s odpady a snižování rizik následující cíle, z nichž se kalů týkají:

snížení podílu skládkování na celkovém odstraňování odpadů,

zvyšování materiálového a energetického využití komunálních odpadů a odpadů podobných komunálním,

předcházení vzniku odpadů,

omezování a regulování kontaminaci a ostatní degradaci půdy a hornin způsobenou lidskou činností,

předcházení vzniku antropogenních rizik.

Pro podporu technologií a procesů nakládání s kaly je vhodný specifický cíl 3.2 Zvýšit podíl

materiálového a energetického využití odpadů.

Realizovaná opatření ovšem přispějí i k naplnění cílů priority 5: Energetické úspory, jimiž jsou:

snížení emisí skleníkových plynů v rámci EU ETS o 21 % a omezení nárůstu emisí mimo

EU ETS na 9 % do r. 2020 oproti úrovni r. 2005,

zajištění 13% podílu energie z OZE na hrubé konečné spotřebě energie k r. 2020,

zajištění závazku zvýšení energetické účinnosti do r. 2020.

V souladu se závěry projektu by měly být podpořeny dva směry nakládání s kaly z ČOV, a to využití

na zemědělské půdě (při splnění daných parametrů) a energetické využití.


36

5.2 Podpora technologií a procesů nakládání s kaly v rámci PO 1

Investiční priorita 1 prioritní osy 1 zní: Zachování a ochrana životního prostředí a podporování

účinného využívání zdrojů: investicemi do vodního hospodářství s cílem plnit požadavky acquis Unie

v oblasti životního prostředí a řešením potřeb investic, které podle zjištění členských států přesahují

rámec těchto požadavků (Dle Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) č.1300/2013, čl. 4 odst. c)

písm. ii)). Specifický cíl 1 pak je: Snížit množství vypouštěného znečištění do povrchových i

podzemních vod z komunálních zdrojů a vnos znečišťujících látek do povrchových a podzemních vod.

V rámci tohoto specifického cíle jsou podporovány aktivity vedoucí ke snížení znečištění podzemních

a povrchových vod z komunálních bodových zdrojů znečištění, které směřují k dosažení cílů plánů

povodí v souladu se Směrnicí 2000/60/ES o vodní politice, tj. ke zlepšení stavu vodních útvarů na

dobrý či velmi dobrý stav, a související platné legislativy

(2008/105/ES, 2013/39/EU a 91/271/EHS). Prioritně je řešeno vypouštění nečištěných odpadních vod

z výpustí kanalizace do toku a výstavba nových kanalizací a ČOV v oblastech s vysokou ekologickou

prioritou s přihlédnutím ke zdrojům pitné vody.

Podporované aktivity v rámci specifického cíle 1.1:

výstavba kanalizace za předpokladu existence vyhovující čistírny odpadních vod v aglomeraci, výstavba kanalizace za předpokladu související výstavby, modernizace a intenzifikace čistírny odpadních vod včetně decentralizovaných řešení likvidace odpadních vod,

odstraňování příčin nadměrného zatížení povrchových vod živinami (eutrofizace vod),

výstavba, modernizace a intenzifikace čistíren odpadních vod.

Hodnotící kritéria SC 1.1. jsou zaměřena zejména na kvantitativní naplnění indikátorů při minimalizaci

nákladů na realizaci opatření. Pouze u rekonstrukce či intenzifikace se posuzuje také technické řešení.

To však není zcela v souladu s výsledky projektu a aktuálním stavem nakládání s kaly, resp. obecně

čištění odpadních vod.

Uvedená priorita podpoří především kvalitu vznikajícího kalu tak, aby bylo možné jej dále využívat na

zemědělské půdě. Na základě projektových výstupů je možné konstatovat, že by měly být

podporovány primárně technologie, které budou zahrnovat anaerobní stabilizaci kalu, včetně

lokálního využití vznikajícího kalového plynu, dále budou pracovat na termofilní bázi a umožní

dlouhodobé skladování kalu.

Z hlediska výsledků projektu by bylo proto vhodné zařadit do hodnotících kritérií také další aspekty

(bonusové body), a to u nových ČOV:

a) Technologie ČOV zahrnuje anaerobní stabilizaci kalu na termofilní bázi – plus 2 body,

b) Technologie ČOV využívá vznikající kalový plyn v místě – plus 1 bod,

c) ČOV zahrnuje dostatečné kapacity pro dlouhodobé skladování kalu – plus 1 bod.


37

d) Návrh obsahuje zařízení pro hygienizaci kalu bez použití páleného vápna a pro zvyšování sušiny kalu – plus 2 body

U rekonstrukce a intenzifikace ČOV:

a) Navrhovaná úprava technologie ČOV se zaměřuje:

na doplnění anaerobní stabilizace kalu na termofilní bázi – plus 2 body, nebo

na doplnění anaerobní stabilizace kalu – plus 1 bod, nebo

na přechod na termofilní režim – plus 1 bod.

b) Navrhovaná úprava technologie ČOV využívá vznikající kalový plyn v místě – plus 1 bod,

c) Navrhovaná úprava ČOV zvyšuje kapacity pro dlouhodobé skladování kalu – plus 1 bod.

d) Návrh obsahuje doplnění technologie o zařízení pro hygienizaci kalu bez použití páleného vápna a/nebo pro zvyšování sušiny kalu – plus 2 body.

V případě rekonstrukce a intenzifikace ČOV by měly být bonusové body podmíněny následným

využitím kalů na zemědělské půdě a doloženy řadou minimálně tří analýz během posledního roku,

které dokazují, že kal (kromě mikrobiálních parametrů) je možné na zemědělské půdě využít.

Anaerobní stabilizace kalu a termofilní proces povedou nejen ke zlepšení vlastností vznikajícího

kalu v oblasti mikrobiologie, ale také ke snížení jeho objemu a snížení obsahu organických látek ve

výstupech z ČOV. Dlouhodobé skladování kalu vede k omezení mikrobiálního zatížení zemědělské

půdy při aplikaci kalu.


38

5.3 Podpora technologií a procesů nakládání s kaly v rámci PO 3

Investiční priorita 1 prioritní osy 3 zní: Zachování a ochrana životního prostředí a podporování

účinného využívání zdrojů investicemi do odpadového hospodářství s cílem plnit požadavky acquis

Unie v oblasti životního prostředí a řešením potřeb investic, které podle zjištění členských států

přesahují rámec těchto požadavků (Dle Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) č. 1300/2013 čl.

4 odst. c) písm. i))

Vybrané podporované aktivity v rámci specifického cíle 3.2:

výstavba a modernizace zařízení na energetické využití odpadů a související infrastruktury,

výstavba a modernizace zařízení pro nakládání s nebezpečnými odpady včetně zdravotnických odpadů (vyjma skládkování).

Jako konkrétní příklady podporovaných projektů jsou uvedeny:

budování zařízení na energetické využití komunálních odpadů (ZEVO)

zařízení pro tepelné zpracování odpadů,

výstavba bioplynových stanic pro zpracování bioodpadů,

zařízení pro tepelné zpracování zdravotnických a nebezpečných odpadů, či jejich modernizace,

zařízení pro nakládání s nebezpečnými odpady, či jejich modernizace,

rekonstrukce zařízení pro spoluspalování odpadů (zlepšení jejich energetické účinnosti),

instalace kotlů na spalování odpadů v teplárnách (zařízení musí být připojeno na CZT a splňovat podmínku energetické účinnosti ≥ 0,65 pro zařízení na energetické využití KO dle Směrnice 2008/98/ES).

Z hlediska energetického využití kalů je zde několik možností:

a) využití v rámci zařízení na energetické využití komunálních odpadů (ZEVO) nebo zařízení pro tepelné zpracování odpadů nebo zařízení pro tepelné zpracování zdravotnických a nebezpečných odpadů jako jedné části palivového mixu, a to po snížení obsahu vody v kalu za pomoci odpadního tepla ZEVO, nebo s využitím kalového plynu na ČOV – podíl kalů v celkovém palivovém mixu se bude řídit zejména jeho vlastnostmi a potřebnou výhřevností paliva jako celku (kal má výhřevnost pouze 4 – 5 MJ/kg při 60% obsahu vody)

b) spoluspalování s klasickými palivy (uhlí), především v teplárnách, opět po snížení obsahu vody v kalu za pomoci odpadního tepla, nebo s využitím kalového plynu na ČOV – zde je podmínkou dodržení limitů pro těžké kovy a další kontaminanty


39

c) přidávání do substrátu bioplynových stanic zaměřených na zpracování bioodpadů, a to v původní konzistenci, včetně využití jako média pro dosažení potřebného poměru sušiny – podmínkou je dodržení limitů pro následnou aplikaci na zemědělskou půdu, pokud má být digestát z bioplynové stanice následně na zemědělskou půdu aplikován

d) materiálově – energetické využití ve zplyňovacích zařízeních, jejichž výstupem je syngas a vitrifikát (bez dalších omezení, kromě obsahu vody)

Dosud byly vypsány dvě vhodné výzvy, a to

- č. 5, kde bylo možné požadovat podporu například na výstavbu/vybavení/modernizaci

kompostáren, přičemž alespoň polovina kompostů by měla být aplikována na ZPF, a

- č. 23, kde podporovanou aktivitou jsou projekty bioplynových stanic (výstavba/vybavení či

modernizace), které budou nakládat na vstupu minimálně z 25% s takovými druhy odpadů, které již

není možné materiálově využívat, nebo nejsou k materiálovému využití vhodné. Jedná se především

o vedlejší produkty živočišného původu a odpad z kuchyní a stravoven.

Hodnotící kritéria SC 3.2 pro kompostárny i pro bioplynové stanice jsou zaměřena zčásti na

kvantitativní naplnění indikátorů při minimalizaci nákladů na realizaci opatření. Jsou zde však také

kvalitativní parametry, a to

a) pro kompostárny

7. Zaměření projektu na komunální odpad v % t/rok (až 7 bodů)

8. Podíl materiálově využitých odpadů z celkové hmotnosti odpadů vstupujících do zařízení v % t/rok

(až 13 bodů)

10. Využití procenta z celkové produkce kompostu dané kompostárny na zemědělský půdní fond (až

14 bodů)

11. Využití procenta z celkové produkce kompostu dané kompostárny na zakládání a přihnojení

městské zeleně nebo na zemědělský půdní fond (až 4 body)

12. Součástí projektu BPS je příjem a zpracování vedlejších produktů živočišného původu a odpadů z

kuchyní a stravoven (dle Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1069/2009) – až 6 bodů

b) pro bioplynové stanice

6. Zaměření na komunální odpad nebo odpad podobný komunálnímu (až 15 bodů)

7. Využití procenta produkovaného digestátu na zemědělský půdní fond (až 13 bodů)

8. Zpracování vedlejších produktů živočišného původu a odpadů z kuchyní a stravoven (až 10 bodů)

U dalších podobných výzev by kromě zaměření na komunální odpad bylo vhodné jako kritérium uvést

možnost využití kalů z ČOV (bodová bonifikace např. až 5 bodů při přesáhnutí 30% zastoupení na

vstupu).


40

Kritérium Využití na zemědělský půdní fond by mělo být podmíněno doložením velmi precizních

podkladů, odpovídající technologií (s důrazem na účinnou hygienizaci) a procesy, vzhledem

k vysokým rizikům kontaminace vzniklého digestátu nebezpečnými organickými látkami, těžkými

kovy či mikrobiálním znečištěním.

U dalších záměrů v oblasti energetického využití by bylo vhodné definovat jako hodnotící kritéria:

a) Zařízení bude využívat jako palivo kaly z ČOV, v rozsahu alespoň 10 % hmotnostních (3-5 bodů)

b) Odpadním výstupem ze zařízení bude inertní, dále využitelný materiál (například ve stavebnictví) s deklarovanou kvalitou a naplňující příslušné limity obsahu a uvolňování škodlivin (5-10 bodů)

c) Hlavní výstup ze zařízení bude možné využít alternativně materiálově (pro výrobu paliv či dalších chemických látek) nebo energeticky – např. syngas (5-10 bodů)

Důvodem pro takové nastavení hodnotících kritérií je upřednostnění materiálového využití a

vytvoření způsobu nakládání, který umožní zpracování i kontaminovaných a z hlediska chemického

složení na zemědělské půdě nevyužitelných kalů, při minimalizaci úniků nebezpečných látek do

životního prostředí.

Seznam tabulek

Tabulka 1 Stávající a navrhované znění limitů a poplatků za vypouštění N-NH4, Ncelk., Pcelk ....... 30

Obrázek.1: Závislost výhřevnosti vlhkého kalu na obsahu sušiny a organické sušiny materiálu. [1] . 5

Evropská unie

Spolufinancováno z prostředků Fondu soudržnosti v rámci Technické pomoci Operačního programu Životní prostředí.

Date post:	06-Sep-2019
Category:	Documents
Upload:	others
View:	0 times
Download:	0 times

„Optimalizace nakládání s kaly z komunálních čistíren ... · tento projekt je...

Documents